• 제목/요약/키워드: Damping reduction effect

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션트회로에 연결된 압전세라믹을 이용한 복합재료 패널 플리터의 능동 및 수동 제어 (Active and Passive Suppression of Composite Panel Flutter Using Piezoceramics with Shunt Circuits)

  • 문성환;김승조
    • Composites Research
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    • 제13권5호
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    • pp.50-59
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    • 2000
  • 본 논문에서는 복합재료 패널 플러터를 억제할 수 있는 두 가지 방법에 대해서 연구하였다. 첫번째, 능동제어 방법에서는 선형 제어 이론을 바탕으로 제어기를 설계하였으며 제어입력이 작동기에 가해진다. 여기서 작동기로는 PZT를 사용하였다. 두 번째, 인덕터와 저항으로 구성되어진 션트회로를 사용하여 시스템의 감쇠를 증가시킴으로써 패널 플러터를 억제할 수 있는 새로운 방법인 수동감쇠기법에 대한 연구가 수행되었다. 이 수동감쇠기법은 능동적 제어보다 강건(robust)하며 커다란 전원 공급이 필요하지 않고 제어기나 감지 시스템과 같이 복잡한 주변 기기가 필요 없이도 실제 패널 플러터 억제에 쉽게 응용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 최대의 작동력/감쇠 효과를 얻기 위해서 유전자 알고리듬을 사용하여 압전 세라믹의 형상과 위치를 결정하였다. 해밀턴 원리를 사용해서 지배 방정식을 유도하였으며, 기하학적 대변형을 고려하기 위해 von-Karman의 비선형 변형률-변위 관계식을 사용하였으며 공기력 이론으로는 준 정상 피스톤 1차 이론을 사용하였다. 4절점 4각형 평판 요소를 이용하여 이산화된 유한 요소 방정식을 유도하였다. 효율적인 플러터 억제를 위해 패널 플러터에 중요한 영향을 미치는 플러터 모드를 이용한 모드축약기법을 사용하였으며, 이를 통해 비선형 연계 모달 방정식이 얻어지게 된다. 능동적 제어 방법과 수동 감쇠 기법에 의해 수행되어진 플러터 억제 결과들을 Newmark 비선형 시분할 적분법을 통해 시간 영역에서 살펴 보았다.

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부지응답해석을 이용한 지역별 대표 진도 산출 연구 (Typical Seismic Intensity Calculation for Each Region Using Site Response Analysis)

  • 안재광;손수원
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.5-12
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    • 2020
  • 지진원으로부터 전파되는 진동은 거리에 따른 감쇠와 지형 혹은 지질구조에 따라 지역마다 다른 증·감폭 특성을 가진다. 지진원에서 기반암까지의 전파되는 진동은 이격거리에 따른 감쇠의 영향이 크며, 이는 감쇠식을 통해 쉽게 추정할 수 있다. 하지만 지표면에 전달되는 진동 추정은 기반암 상부에 위치한 토층 고유주기의 영향을 받기에 위치별 지질정보 파악이 중요하다. 지질정보 기반 진도 추정을 위해 지반조사 자료가 필요하며, Vs 주상도가 없을 경우 표준관입시험을 통해 대상지반의 강도 및 특성 파악에 주로 사용된다. 국토지반정보 포털시스템에서는 국내 지반에서 수행된 지반조사자료를 통합하여 관리하고 있으며, 표준관입시험 정보가 약 40만공을 구축되어 있다. 본 연구에서는 지반정보를 기반으로 체감형 진도정보 산출을 위해 권역별로 증폭계수 정량화 가능성을 검토하였다. 이때 SPT-N치를 자료를 통해 전단파 주상도를 생성하고, 대상지역에 지반응답해석을 수행하였다. 권역별 증폭계수와 지진파의 주기별 진도 분포는 해석방법 및 권역설정에 따라 큰 차이를 보였다.

선삭에 있어서의 피복, 비피복팁 및 방진장치가 절삭성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Machinability Influenced by Coated and Uncoated Tips, and Damping Device in Turning)

  • 남준우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.62-75
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    • 1986
  • An experimental investigation of the machining characteristics such as cutt- ing resistance, surface roughness and tool wear in turning the test pieces of SM45C steel with both coated and uncoated carbide tool tips under various cutting conditions was conducted. Also a specially designed simple vibration damping device was experimentally evaluated for its effectiveness on machined surface roughness and a vibration test was conducted to confirm its ability to reduce the amplitude. Based on these tests finding, the following conclusions are made; 1. The cutting resistance($\textrm{p}_{1}$) increases as the depth of cut(d) increases at fixed feed rate(f) over the cutting speed(v) range of 43-226 m/min and p decreses about 18% average when V is increased for fixed d and f. At V= 226m/min, $\textrm{p}_{1}$/for A, C tips are about the same level but $\textrm{p}_{1}$ for B tip is 15% less than A, C tips. 2. The specific cutting resistance(Ks) at V=226 m/min was derived for A, B, C tips respectively and the value of Ks for B rip is about 20% less than A, C tips. 3. The surface roughness(Ra) improves significantly as the cutting speed(V) is increased and this effect was greater when V>100 m/min. On the other hand, Ra deteriorates as the feed rate(f) is increased and this trend was accelerated when f>0.3 mm/rev. With regard to the difference of Ra values among A, B, C tips, at V=226m/min, d=0.4mm, and f=0.31-0.61mm/rev, Ra values for B.C tips are about 17% less than tip A. 4. The experimental tool wear equations were derived for A, B, C tips and from these equations, the tool life($\textrm{T}_{\textrm{L}}$) baced on the I.S.O. criteria was calculated to be $\textrm{T}_{\textrm{L}}$<$\textrm{T}_{\textrm{LB}}$<$\textrm{T}_{\textrm{LC}}$ for both flank wear($\textrm{V}_{\textrm{B}}$) and boundary wear($\textrm{V}_{\textrm{N}}$). Hence, the coated tips are superior to the uncoated tip and tip C is considered to be the best. 5. The cutting resistance may be slightly reduced and the surface rounghness improved when the damper is used especially when V>100 m/min. Therefore this damping device is considered to be effective and practical. The experimental surface roughness equations were also derived. Based on the vibration test, it is established that the surface roughness improvement was the result of amplitude reduction made possible by the damper.

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벨로우즈의 장착에 따른 자동차 배기계의 동특성 개선 및 벨로우즈의 최적위치 평가 (Improvement of the Vibrational Characteristics According to Attachment of Bellows and Evaluation of Bellows Optimal Position in Automobile Exhaust System)

  • 고병갑;이완익;박경진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.21-32
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    • 1994
  • The Problem of mechanical vibration is investigated for an automotive exhaust system. The vibrational reduction effect is systematically evaluated according to the attachment of the exhaust system. Moreover, the optimal attachment position of bellows is determined from the viewpoint of vibration isolation. The structure is analysed by the finite element technique where the geometry, the mass, the stiffness and the damping properties of the exhaust pipe are modeled. The validity of the developed model is verified by comparing with the experimental results. An optimization is carried out by the quadratic approximation algorithm. The reaction transferred to an automobile body by the hanger is considered ad the objective function. It is shown that the exhaust system which has the bellows at the optimal position is more effective for the vibrational characteristics than the others. It is also proved that this analytical method is quite useful in the design stage of the exhaust system.

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버너 출구의 형상변화에 따른 난류 예혼합 화염의 특성에 관한 LES 연구 (LES Studies on the Characteristics of Turbulent Premixed Flame with the Configurations of Burner Exit)

  • 황철홍;이창언
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.96-104
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    • 2006
  • In the present paper, the effects of combustion instability on flow structure and flame dynamic with the configurations of burner exit in a model gas turbine combustor are investigated using large eddy simulation(LES). A G-equation flamelet model is employed to simulate the unsteady flame behavior. As a result of mean flow field, the change of divergent half angle(${\alpha}$) at burner exit results in variations in the size and shape of the central toroidal recirculation(CTRZ) as well as flame length by changing corner recirculation zone(CRZ). The case of ${\alpha}=45^{\circ}$ show smaller size and upstream location of CTRZ than that of $90^{\circ}$ and $30^{\circ}$ by the development of higher swirl velocity. The flame length in the case of ${\alpha}=45^{\circ}$ is the most shortest, while that in the case of ${\alpha}=30^{\circ}$ is the longest by the decrease of effective reactive area with the absence of CRZ. Through the analysis of pressure fluctuation, it is identified that the case of ${\alpha}=45^{\circ}$ shows the most largest damping effect of pressure oscillation in all configurations and brings in the noise reduction of 2.97dB, comparing with that of ${\alpha}=30^{\circ}$ having the largest pressure oscillation. These reasons are discussed in detail through the analysis of unsteady phenomena about recirculation zone and flame surface. Finally the effects of flame-acoustic interaction are evaluated using local Rayleigh parameter.

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대규모 발전단지 상시제약 감소를 위한 에너지 저장장치(ESS) 적용에 관한 연구 (A Study on Energy Storage System(ESS) Application for Dynamic Stability Improvement and Generation Constraint Reduction)

  • 이재걸;정솔영;최장흠;김용학;윤용범
    • 전기학회논문지
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    • 제66권11호
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    • pp.1554-1560
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    • 2017
  • Prepare a lose of 765kV transmission route in power system operation condition, there are some Special Protection Scheme(SPS)s in Korean power system. These SPS can make some preselected generators are tripped to avoid generator overspeed. Because of many of the new large power plants are installed to existing power generation sites due to the siting problem, the number of generator tripped by SPS should be increased. But that can be a cause of system frequency change under the Under Frequency Relay(UFR) 1st pickup level 59.0Hz. Therefore generation constraint should be considered until new transmission lines are installed. In this paper, we propose the ESS application for generation constraint mitigation by frequency damping control of ESS. To analysis an effect of ESS application, we use PSS/E dynamic simulation tool, CBEST model and controller model. The proposed ESS application is applied to the empirical Korean power system.

Covariance-driven wavelet technique for structural damage assessment

  • Sun, Z.;Chang, C.C.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제2권2호
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    • pp.127-140
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    • 2006
  • In this study, a wavelet-based covariance-driven system identification technique is proposed for damage assessment of structures under ambient excitation. Assuming the ambient excitation to be a white-noise process, the covariance computation is shown to be able to separate the effect of random excitation from the response measurement. Wavelet transform (WT) is then used to convert the covariance response in the time domain to the WT magnitude plot in the time-scale plane. The wavelet coefficients along the curves where energy concentrated are extracted and used to estimate the modal properties of the structure. These modal property estimations lead to the calculation of the stiffness matrix when either the spectral density of the random loading or the mass matrix is given. The predicted stiffness matrix hence provides a direct assessment on the possible location and severity of damage which results in stiffness alteration. To demonstrate the proposed wavelet-based damage assessment technique, a numerical example on a 3 degree-of-freedom (DOF) system and an experimental study on a three-story building model, which are all under a broad-band excitation, are presented. Both numerical and experimental results illustrate that the proposed technique can provide an accurate assessment on the damage location. It is however noted that the assessment of damage severity is not as accurate, which might be due to the errors associated with the mode shape estimations as well as the assumption of proportional damping adopted in the formulation.

섬유혼합토의 동적물성변형특성 (Dynamic Deformation Characteristics of Fiber Reinforced Soils)

  • 정성용;김대일;박철수;목영진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.968-976
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    • 2004
  • 본 논문에서는 여러 가지 입도의 사질토에 폴리프로필렌(polypropylene) 재질의 단섬유(staple fiber)를 중량비 0.3%로 혼합한 섬유혼합도의 거동특성과 보강효과를 평가하였다. 곡류계수는 일정하게 유지하고 균등계수를 변화시켜 성형한 공사체에 공진주시험을 수행하였다. 섬유혼합토의 최대전단탄성계수는 비혼합토에 비해 최대 30%까지 증가하였고, 비선형 영역에서의 전단탄성계수 감소량도 억제되었다. 섬유혼합토의 정규화 전단탄성계수 감소곡선이 Seed와 Idriss의 대표곡선 상한값 쪽으로 이동해, 비혼합토보다 얇은 밴드로 분포하여 섬유의 혼합이 흙의 강성 증가에 효과적임을 증명되었다.

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진동절연재로 보강된 기둥부재의 진동저감효과 및 구조적 거동분석 (Vibration Reduction Effect and Structural Behavior Analysis for Column Member Reinforced with Vibration Non-transmissible Material)

  • 김진호;이나현;허진호;김희규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.94-103
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    • 2016
  • 궤도가 역사의 상부에 위치하여 열차운행으로 인하여 발생한 진동이 직접 전달되는 선하역사에서 구조물 진동과 이로 인한 구조물기인 소음이 기준치보다 높은 것으로 나타남에 따라, 기존 선하역사에 대하여 열차 운행의 중단 없이 진동저감이 가능한 경제적, 효율적 방안이 요구된다. 이에 본 연구에서는 진동전달 경로상의 기둥에 워터젯 공법으로 기둥단면에서 피복재 부분을 파쇄한 후 진동전달 절연기능을 가지는 에폭시 소재의 방진재를 보강하여 진동을 저감시키기 위한 구조진동절연시스템을 개발하였다. 방진재의 보강체적을 변수로 한 진동절연 시스템을 실제역사 기둥의 1/4축소모형에 적용하고, 충격가진 시험을 통한 진동저감 성능과 횡하중 반복가력시험을 통한 구조적 성능을 검증하고자 하였다. 충격가진 실험결과로부터 구조진동절연시스템을 적용할 경우 고유 진동주기가 하향되어 진동응답 특성이 변화되고 감쇠비는 약 15~30%까지 증가를 나타내어 진동저감 성능이 있음을 알 수 있었다. 또한 반복하중 가력에 의한 구조성능 실험에서 하중-변위 및 강성변화에 대한 고찰과 연성도 및 에너지 소산의 증가를 보인 결과로 부터 구조부재로의 기능을 유지함을 확인 할 수 있었다.

이산화티탄 나노입자 필러가 PET와 PLA 나노복합체의 특성에 미치는 영향 (Influence of TiO2 Nanoparticle Filler on the Properties of PET and PLA Nanocomposites)

  • Farhoodi, Mehdi;Dadashi, Saeed;Mousavi, Seyed Mohammad Ali;Sotudeh-Gharebagh, Rahmat;Emam-Djomeh, Zahra;Oromiehie, Abdolrasul;Hemmati, Farkhondeh
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.745-755
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    • 2012
  • Two types of polymers were tested in this study; poly(ethylene terephthalate) (PET) as a synthetic example and poly(lactic acid) (PLA) as a natural polymer. DSC analyses showed that the use of nanofiller increased the degree of crystallinity ($X_c$) of both PET and PLA polymers, but the effect was more noticeable on PET nanocomposites. The crystallization of PLA and PET nanocomposites occurred at higher temperatures in comparison to neat polymers. According to dynamic mechanical-thermal analysis (DMTA), the damping factor of PET/$TiO_2$ nanoparticles decreased compared to the neat matrix, but for PLA nanocomposites the opposite trend was observed. Results of the mechanical test showed that for both PET and PLA nanocomposites, the most successful toughening effect was observed at 3 wt% loading of $TiO_2$ nanoparticles. SEM micrographs revealed uniform distribution of $TiO_2$ nanoparticles at 1 and 3 wt% loading levels. The results of WAXD spectra explained that the polymorphs of PLA and PET was not affected by $TiO_2$ nanoparticles. UV-visible spectra showed that $TiO_2$ nanocomposite films had high ultraviolet shielding compared to neat polymer, but there was significant reduction in transparency.