• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권4호통권33호
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• pp.467-477
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• 1997

모달실험 기법의 강부재 손상발견 적용성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 단경간 및 2경간 강재보에 손상을 모사한 단계적인 절단을 가하면서 모달실험을 반복하고, 손상 정도에 따른 모달 파라미터의 변화를 관찰하였으며, 실험 결과를 검증할 목적으로 수치해석을 병행하였다. 고려한 모달 파라미터는 고유진동수(Frequency), 변위 모드형상(Displacement Mode Shape), 변형률 모드형상(Strain Mode Shape)이며, 이들 모달 파라미터를 구하기 위하여 가속도계와 변형률계를 사용한 모달실험을 실시하였다. 각각의 손상단계에서 손상에 의한 변위 모드형상과 변형률 모드형상의 변화를 위치에 대해 정량적으로 나타내기 위하여, CoMAC과 Modal Vector Error를 사용하였다. 고유진동수는 손상의 정도가 심해짐에 따라 감소하는 경향을 보였으며, 손상의 위치를 발견하는 데에 가장 효과적으로 사용될 수 있는 것은 변형률 모드형상이었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.262-269
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• 1997

The purpose of this study is to survey the shape finding of the plane truss structures under the prescribed displacement mode by the shape analysis. The shape analysis is peformed by the existence condition of a solution and Moore-Penrose generalized inverse matrix, and the prescribed displacement mode is the homologous deformation of structures. The shape analysis of structures is a kind of inverse problem and become the problem of a nonlinear equation. Newton-Raphson method is used to improve the accuracy of approximated solution. To prove the accuracy and the effectiveness of this method, four different shape examples are analyzed.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.207-214
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• 2000

In this paper, a study of the effenctiveness and convergency of five damage measures for structural damage detection of 2-dimensional truss structure using the extended Kalman filtering algorithm is presented. These damage measures are associated with the change in mode shape and displacement due to structural damage. Damage measures contain the change in natural frequency, mode shape, curvature of mode shape, displacement of static force and curvature of displacement of static force. The effectiveness and convergency of these damage measures by using extended Kalman filtering algorithm are demonstrated with the numerical examples.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.107-115
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• 1996

변위응답은 교량구조의 진동특성을 결정하는데 중요한 인자 중의 하나이다. 계측된 가속도 데이타를 진동수 영역에서 적분하여 변위응답을 경제적이고 합리적으로 구할 수 있다. 이를 위해 계측된 가속도 데이타를 이산화하기 위해 적절한 표본추출 진동수가 제시되었다. 캔틸레버 보를 이용한 실내시험에서 직접 계측된 변위와 적분된 변위는 서로 잘 일치하였다. 평가된 변위응답으로부터 구한 모우드 형상도 해석치와 근접하므로 개발된 방법은 실제로 효율적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

• Wind and Structures
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• 제25권4호
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• pp.361-379
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• 2017

In view of the importance of the wind-structure interaction for tall and slender structures, an aeroelastic model test of the 610m-high TV tower with a complex and unique structural configuration and appearance carried out successfully. The assembled aeroelastic model of the TV tower with complex shape and structure was designed and made to ensure the similarities of the major natural frequencies and the corresponding mode shapes. The simulation of the atmospheric boundary layer with higher turbulent intensity is presented. Since the displacement and acceleration responses at several measurement sections were directly measured in the wind tunnel test, a multi-mode approach was presented to indirectly estimate the displacement and acceleration responses at arbitrary structural floors based on the measured ones. It can be seen that it is remarkable for the displacement and acceleration responses of the TV tower in the two horizontal directions under wind loads and is small for the dynamic response of the torsional displacement and acceleration.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제33권6호
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• pp.619-625
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• 2001

An axial-flow-induced vibration model was proposed for a rod supported by two translational springs at both ends. For developing the model, a one-mode approximation was made based on the assumption that the first mode was dominant in vibration behavior of the single span rod. The first natural frequency and mode shape functions for the flow-induced vibration, called the FIV model were derived by using Lagrange＇s method. The vibration displacements at reactor conditions were calculated by the proposed model for the spring-supported rod and by the previous model for the simple-supported(55) rod. As a result, the vibration displacement for the spring-supported rod was larger than that of the 55 rod, and the discrepancy between both displacements became much larger as flow velocity increased. The vibration displacement for the spring-supported rod appeared to decrease with the increase of the spring constant. AS flow velocity increased, the increase rate of vibration displacement was calculated to go linearly up, and that of the rod having the short span length was larger than that of the rod having the long span length although the displacement value itself of the long span rod was larger than that of the short one.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.36-41
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• 2009

This paper presents the development of a micro punching system with modified cymbal mechanism. To realize the micro punching, we introduced the hybrid system with a macro moving part and micro punching part. The macro moving part consists of a ball screw, a linear guide and the micro step motor and micro punching part includes the PZT actuators and displacement amplification device with modified cymbal mechanism. The PZT actuator is capable of producing very large force, but they provide only limited displacements which are several micro meters. Thus the displacement amplification device is necessary to make those actuators more efficient and useful. For this purpose, a cymbal mechanism in series is proposed. The finite element method was used to design the cymbal mechanism and to analyze the mode shape of the one. The displacement and mode shape error between the FEM results and experiments are within 10%. A considerable design effort has been focused on optimizing the flexure hinge to increase the output displacement and punching force.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4A호
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• pp.507-515
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• 2008

본 연구에서는 모드분해기법을 이용한 변형률신호로부터 변위응답추정 방법을 개발하였다. 일반적으로 교량의 안정성평가는 완공 후에 초점이 맞추어져 있다. 하지만 가설 중에도 풍하중과 지진하중과 같은 동적하중에 노출되어 있으며, 이런 동적하중에 대한 안정성을 검토하기 위해 교량의 안정성 평가에 있어 중요한 인자인 변위를 추정하는 것이 중요하다. 그러나 건설현장에서의 적절한 변위측정 방법의 부재로 인하여 대형구조물의 전체적인 변위를 측정할 수 없는 것이 현실이다. 본 연구에서는 간접적으로 변위를 추정하는 방법인 변형률로 변위를 추정하는 방법을 제시하였으며, 광섬유 브래그 격자 센서(fiber optic Bragg-grating sensor)를 사용하여 변형률을 계측하였다. 기존에도 FBG센서를 이용한 변위추정 방법이 있었으며 기존의 방법으로는 정적하중에 대한 변위추정은 가능하였으나 고차 모드의 변형률신호와 노이즈의 영향 때문에 동적하중에 대한 변위추정은 많은 오차가 발생하여 정확한 변위추정이 어려웠다. 이런 오차를 줄이는 방법으로 모드분해기법을 사용하였다. 모드분해기법은 변형률신호로부터 proper orthogonal decomposition(POD)을 이용하여 추정한 모드형상과 empirical mode decomposition(EMD)을 이용하여 모드 분해한 변형률신호로 모드별 변위응답을 추정하고, 구조물의 주요 모드에 대한 변위응답을 합하여 전체변위응답을 추정하는 방법이다. 제안한 모드분해기법을 검증하기 위해 실내모형실험을 수행하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.71-80
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• 2003

구조물의 내진 성능을 정확히 평가하기 위해서는 비선형 시각 이력 해석이 필요하지만 실용성과 단순성 측면에서 약산법이 대안이 될 수 있으며, 다층 구조물을 등가 단자유도계로 치환할 때 다층 구조물의 모드벡터는 구조물이 탄성 또는 탄소성 상태에 상관없이 탄성 상태에서의 모드 형상으로 가정되지만, 항복이 발생한 후 증가하는 하중단계에서 구조물은 비탄성으로 되기 때문에 변위 모드 특성들도 변화된다. 본 논문은 항복 이후의 구조물의 모드 변화를 고려한 비선형 변위모드를 이용하여 다자유도계를 등가 단자유도계로 변환하는 방법을 제시하였으며, 변환된 등가 단자유도계의 변위응답을 근거로 추정한 복합 구조물의 최상층 변위와 실제 지진교란을 받는 복합 구조물의 비선형 동적해석에 의한 최상층 변위를 비교함으로서 복합구조물의 지진응답예측을 위한 비선형 변위모드법의 적용성과 신뢰성을 검토하였다.

• 전산구조공학
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• 제11권1호
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• pp.217-226
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• 1998

본 논문은 변위제약모드를 갖는 트러스구조물의 형태해석을 목적으로 하였으며, 이를 위하여 해의 존재조건과 무어-펜로즈(Moore-Penrose) 일반역행렬을 이용하였다. 또한, 수치해석과정에서의 변위제약모드로는 호몰로지변형(homologous deformation)을 고려하여 해석하였고, 다음으로 다양한 변위제약모드와 절점에 작용하는 하중비를 만족하는 구조물의 형태를 구하였다. 본 논문에서의 형태해석문제는 지정된 변위를 만족하는 구조물의 형태를 찾는 일종의 역문제(inverse problem)로서 일반적인 구조해석과정과는 반대되는 입장에서 접근하였다. 또한, 본 논문에서는 수치해석과정에서 근사해의 정도를 향상시키기 위하여 뉴튼-랩슨법을 사용하였고, 수치해석예제로서 부재의 배열형태에 따라 3가지모델을 선택하였으며, 이들 모델을 통하여 적용한 해석기법의 정확성과 효율성을 검증하였다.