• 한국철도학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.909-914
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• 2009

철도차량의 주행안전성과 승차감을 결정하는데 있어서 현가장치는 중요한 요소이며, 현가장치 강성은 차량 설계 단계의 중요한 설계변수이다. 고속에서의 주행안전성을 위해 1차 현가장치에 강한 강성을 부여하는데 이는 곡선 주행성능을 감소시키는 단점이 있어 주행안전성과 곡선주행성능을 절충하면서 현가장치의 강성을 조절하고 있다. 본 연구에서는 철도차량의 현가장치 강성을 변화시켜 가면서 주행안전성 향상을 위한 현가장치를 최적화하는데 목적을 두고 있다. 현가장치 최적화를 위해 1, 2차 현가장치의 위치 및 길이, 폭, 강성, 감쇠력 등을 설계 변수로 하여 해석을 진행하였다. 현가장치 최적화 해석결과, 1, 2축 내 외측 차륜의 탈선계수 값이 초기 모델과 비교하여 감소한 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.20-25
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• 2013

고속철도 차량의 프레임은 굽힘 강성이 높고 가벼운 알루미늄 압출재를 이용하고 있으나, 그 차음성능은 동일 면밀도의 평판에 비하여 취약하다. 본 연구에서는 유한요소해석을 통하여 알루미늄 압출재의 음향투과 손실 값을 예측하는 방법을 제시하였다. 압출재를 유한요소로 모델링하고 무반사 방사조건, 시편의 경계 조건, 재질의 감쇠손실계수 등을 사용하여 투과손실을 예측하였으며, 해석결과의 신뢰도를 검증하기 위하여 압출재 시편을 대상으로 ASTM E2249-02에 근거한 투과손실을 측정하였다. 제시된 해석방법은 철도차량용 알루미늄 압출재의 차음특성을 설계단계에서 파악하고 대책을 수립하는데 유용하게 활용될 것이다.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.89-99
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• 2007

복소수계수 $E^*$로 표현되는 아스팔트 콘크리트의 탄성계수는 아스팔트 포장설계에서 매우 중요한 입력변수다. 일반적으로 아스팔트 콘크리트의 탄성계수는 동탄성 계수시험 (Dynamic Modulus Test)을 사용하여 평가한다. 그러나 동탄성계수시험은 일상적인 시험법으로 적용하기에는 고가의 시험장비, 복잡한 시험장비, 많은 시험시간 등의 문제가 있다. 이에 반하여 충격공진시험(IR: Impact Resonance test)은 비파괴시험으로서 간편한 시험장치, 단순한 시험방법이며 반복성이 뛰어나다. 본 연구의 주요 목적은 충격하중의 타격위치 시편거치 방법 충격하중원의 특성, 신호획득 속도, 신호처리방법 등을 포함한 IR시험의 시험조건의 영향을 평가하는 것이다. 본 연구에서 적용한 모든 시험조건 범위에서 충격공진시험에서 측정된 결과의 변동은 ${\pm}2.7%$ 이내에 들었다.

• Tribology and Lubricants
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• 제25권2호
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• pp.108-113
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• 2009

This paper presents a experimental results for the performance evaluation of a double-bumped air foil bearing. The test results of a double-bumped AFB is compared with a single-bumped AFB at a heavily-loaded condition. The diameter of the test bearing is 50 mm, and the axial length is 50 mm. Nominal clearance of the single-bumped AFB is evaluated as $105{\mu}m$, and that of the double-bumped AFB is as $95{\mu}m$. The test of the AFBs are demonstrated at 3 test mode; the load variation mode, the speed variation mode, and start-stop mode. The single-bumped AFB demonstrated a upward load-carrying capacity of 95 N and a downward load-carrying capacity of 130 N at 20,000 rpm. The double-bumped AFB demonstrated a upward load-carrying capacity of 170 N and a downward load-carrying capacity of 170 N at 20,000 rpm. The single-bumped AFB demonstrated a downward lift-off speed of 16,300 rpm at 105 N. The double-bumped AFB demonstrated a downward lift-off speed of 15,400 rpm at 105 N. The start-stop test of the AFBs assure 5,000 cycle endurance life. The test results are compared with the theoretical calculation results. The test and theorectical results show thata double-bump air foil bearing provides a higher load-carrying capacity, stiffness and damping than a single-bump air foil bearing in a heavily-loaded condition.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.101-110
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• 2011

현재 건축 및 토목 구조물의 진동제어에 있어서 준능동제어에 대한 연구가 많이 수행되고 있으며 준능동제어 시스템은 수동제어와 능동제어의 장점을 가지고 있다. 최근 적은 전기 에너지로 제어가 가능한 MR 감쇠기가 개발되어 준능동제어 분야에 적용되고 있으며 이러한 MR 감쇠기를 스마트 감쇠기라 불리고 있다. 본 논문에서는 실시간으로 제어가 가능한 MR 감쇠기를 인접한 두 건축물 사이에 설치하여 제어성능을 알아보고자 한다. 또한, groundhook과 skyhook 제어 알고리즘을 결합한 복합제어 모델을 인접한 건축물의 진동제어에 적용하여 복합제어 모델의 제어성능을 알아보고자 한다. 복합제어 모델을 적용하여 인접한 두 건축물의 진동제어 성능을 분석한 결과, 복합제어 모델이 인접한 두 건축물의 진동제어에 매우 효과적인 것을 알 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.23-28
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• 2010

본 연구는 철골 모멘트 골조의 이력거동을 잘 나타내는 강도한계 이선형 단자유도 시스템에 대하여 지반조건, 후탄성 기울기, 감쇠비, 항복강도 저감계수, 고유주기 등의 변화가 비탄성변위비에 미치는 영향을 분석하였다. NEHRP의 기준에 따라 B(보통암지반), C(매우 조밀한 토사지반), D(단단한 토사지반)의 지반조건에 해당하는 총 240개의 지진 가속도에 대하여 비선형 시간이력 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 비탄성 거동 하에서 P-$\Delta$ 효과를 반영할 수 있도록 음강성비를 -0.1 에서 -0.5까지 고려하였다. 비선형 회귀분석을 통하여 감쇠비 2%, 5%, 10%, 20%에 대한 강도한계 이선형 모델의 비탄성 변위비와 로그표준편차식을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.173-179
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• 2017

본 논문에서는 모션캡쳐 카메라를 사용한 실험을 통해 날갯짓 비행체의 주 날개, 꼬리날개 구동기 특성 분석에 대하여 기술하였다. 실험은 빛이 차단된 실내에서 진행되었고 지그에 기체를 고정하여 날갯짓으로 인한 영향을 줄였다. 주 날개와 꼬리날개 끝단에 마커를 부착하였고 모션캡쳐 카메라는 입력 신호에 대한 각각의 반응을 측정한다. 실험 결과 주 날개는 날갯짓의 주파수에 따라 진폭이 변하는 경향을 보였고, Modified Strip Theory에 실험 결과와 비행체 제원을 적용하여 양력 및 추력 발생 시뮬레이션을 구현 하였다. 꼬리날개는 종 횡축별로 스텝 신호를 인가하여 이에 따른 결과를 2차 전달함수 형태로 정의하였고, 각 축별로 구동기의 구조 차이로 인하여 최종 응답시간, 오버슈트, 최대값 등에서 차이를 나타내는 것을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권3호
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• pp.339-358
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• 2014

Exodermic deck systems are new composite steel grid deck systems which have been used in various projects during the past decade. One of the eminent features of this system is considerable reduction in the structure weight compared to the ordinary reinforced concrete decks and also reduction in construction time by using precast Exodermic decks. In this study, dynamic properties of the Exodermic deck bridges with alternative perfobond shear connectors are investigated experimentally. In order to evaluate the dynamic properties of the decks, peak picking and Nyquist circle fit methods are employed. Frequencies obtained experimentally are in good agreement with the results of the finite-element solution, and the experimental results show that the first mode is the most effective mode among the obtained modes. The first four modes are the rigid translational motion modes, and the next two modes seem to be rigid rotational motion modes around a horizontal axis. From the 7th mode onwards, modes are flexible. The range of damping ratios is about 0.5%. Furthermore, the static behavior of the Exodermic decks under a static load applied at the center of the decks was investigated. Failure of the decks under positive bending was punching-shear. The bending strength of the decks under negative bending was about 50 percent of their strength under positive bending. In addition, the weight of an Exodermic deck is about 40% of that of an equivalent reinforced concrete slab.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권1호
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• pp.89-102
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• 2020

Shape memory alloy (SMA)-based Superelasticity-assisted Slider (SSS) is proposed as an engineering solution to practically exploit the well-accepted advantages of both sliding isolation and SMA-based recentering. Self-centering capability in SSS is provided by austenitic SMA cables (or wire ropes), recently attracting a lot of interest and attention in earthquake engineering and seismic isolation. The cables are arranged in various novel and conventional configurations to make SSS versatile for aseismic design and retrofit of structures. All the configurations are detailed with thorough technical drawings. It is shown that SSS is applicable without the need for Isolation Units (IUs). IUs, at the same time, are devised for industrialized applications. The proof-of-concept study is carried out through the examination of mechanical behavior in all the alternative configurations. Force-displacement relations are determined. Isolation capabilities are predicted based on the decreases in seismic demands, estimated by the increases in effective periods and equivalent damping ratios. Restoring forces normalized relative to resisting forces are assessed as the criteria for self-centering capabilities. Lengths of SMA cables required in each configuration are calculated to assess the cost and practicality. Practical implementation is realized by setting up a small-scale IU. The effectiveness of SSS under seismic actions is evaluated using an innovative computer model and compared to those of well-known Isolation Systems (ISs) protecting a reference building. Comparisons show that SSS seems to be an effective IS and suitable for earthquake protection of both structural and non-structural elements. Further research aimed at additional validation of the system are outlined.

• Steel and Composite Structures
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• 제7권6호
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• pp.487-502
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• 2007

In recent decades there has been a trend towards improved mechanical characteristics of materials used in footbridge construction. It has enabled engineers to design lighter, slender and more aesthetic structures. As a result of these construction trends, many footbridges have become more susceptible to vibrations when subjected to dynamic loads. In addition to this, some inherit modelling uncertainties related to a lack of information on the as-built structure, such as boundary conditions, material properties, and the effects of non-structural elements make difficult to evaluate modal properties of footbridges, analytically. For these purposes, modal testing of footbridges is used to rectify these problems after construction. This paper describes an arch type steel footbridge, its analytical modelling, modal testing and finite element model calibration. A modern steel footbridge which has arch type structural system and located on the Karadeniz coast road in Trabzon, Turkey is selected as an application. An analytical modal analysis is performed on the developed 3D finite element model of footbridge to provide the analytical frequencies and mode shapes. The field ambient vibration tests on the footbridge deck under natural excitation such as human walking and traffic loads are conducted. The output-only modal parameter identification is carried out by using the peak picking of the average normalized power spectral densities in the frequency domain and stochastic subspace identification in the time domain, and dynamic characteristics such as natural frequencies mode shapes and damping ratios are determined. The finite element model of footbridge is calibrated to minimize the differences between analytically and experimentally estimated modal properties by changing some uncertain modelling parameters such as material properties. At the end of the study, maximum differences in the natural frequencies are reduced from 22% to only %5 and good agreement is found between analytical and experimental dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes by model calibration.