• 제목/요약/키워드: Dynamic condensation

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와이어 충돌감쇠를 갖는 다공성 박판의 비선형 진동 해석 (Nonlinear Vibration Analysis of Thin Perforated Plate with Wire Impact Damping)

  • 김성대;김원진;이부윤;이종원
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권8호
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    • pp.639-647
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    • 2002
  • The nonlinear vibration of the thin perforated plate is analyzed in consideration of the V-shaped tension distribution and the effect of wire impact damping. The reduced order FEM model of the tension plate is obtained from dynamic condensation for the mass and stiffness matrices. Tension wire is modeled using the lumped parameter method to effectively describe its contact interactions with the plate. The nonlinear contact-impact model is composed of spring and damper elements, of which parameters are determined from the Hertzian contact theory and the restitution coefficient, respectively. From the evaluation of the computational accuracy and computation time for the deduced impact stiffness and damping coefficient, we determined proper values for the simulation works, accounting for the computational accuracy as well as the computational efficiency. Finally we discussed the results of nonlinear nitration analysis for variations of their design parameters.

복소모드중첩법을 이용한 점탄성감쇠기를 가진 고층건물의 효율적인 동적해석 (Efficient Dynamic Analysis Using Complex Modal Superposition for Tall Buildings with Viscoelastic Dampers)

  • 김진구;홍성일;이경아;이동근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.671-679
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    • 1999
  • 건물의 진동에너지 소산능력을 향상하기 위하여 점탄성감쇠를 설치하게 되면 이른바 비비례 감쇠시스템이 되어 구조물은 복소수형태의 고유모드와 고유치를 가진다. 복소모드중첩법은 이러한 복소모드를 이용하여 중첩함으로써 비비례 감쇠시스템 구조물의 정확한 동적 거동을 얻을 수 있는 방법이다. 그러나 건물이 고층화되면 많은 자유도로 인하여 고유치해석 및 모드중첩과정에서 많은 시간과 노력이 필요하게 된다. 본 논문에서는 효율적인 구조물의 모형화를 위하여 강막가정과 행렬응축기법을 적용하였다. 또한 몇 개의 주요 모드만을 선택하여 중첩하는 방법에 대하여 연구하였으며 구조물의 진동에 영향을 주는 모드의 선택을 위한 복소모드 응답참여계수를 제안하였다. 제안된 해석방법의 정확성과 효율성을 검토하기 위하여 예제 구조물을 대상으로 해석한 결과, 응답의 정확성을 유지하면서 해석에 필요한 시간을 대폭 절감할 수 있었다.

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효율적인 등가정하중 변환을 위한 축소기법과의 연동에 관한 연구 (A Study of the Effective Transformation of Dynamic Loads into Equivalent Static Loads using System Reduction Methods)

  • 김의영;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.175-178
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    • 2010
  • 동하중의 영향을 받는 구조물의 효율적인 구조 해석 및 최적화 수행을 위해 동하중을 등가정하중으로 변환하는 방법이 요구된다. 이 때 적절한 자유도를 선정하여 등가정하중을 부여하는 것이 중요하다. 기존방법에서는 시스템 축소기법을 통해 일정 개수 이상의 주자유도를 선택하여 등가정하중을 부여하고 그 결과 변위가 동하중 하에서의 변위와 같도록 하였다. 그러나 보수적인 결과를 얻기 위한 제한 조건의 지배적인 성격으로 인하여 등가정하중 하에서의 변위가 지나치게 크게 나타나 그 효율성이 떨어지게 되었다. 본 연구에서는 등가정하중의 변환에 있어서 효율성을 높이는 방안을 제안한다. 제안기법은 보수적 결과를 얻는 범위 내에서 과도응답해석 결과와의 오차를 크게 줄일 수 있다. 수치예제를 통해 제안기법의 결과를 기존 기법의 결과와 비교해본다.

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Optically Induced Anisotropy in Photoresponsive Sol-Gel Matrix Bearing a Silylated Disperse red 1

  • 최동훈;조강진;차영관;오상준
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제21권12호
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    • pp.1222-1226
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    • 2000
  • We synthesized the simple triethoxysilanes (SGDR1) bearing a disperse red 1 for thin film fabrication. The thin films were prepared using the solution of SGDR1 after hydrolysis and condensation. The films were annealed at two different temperatures such as $150^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$. Trans-to-cis photoisomerization was observed under the exposure of 532 nm light with UV-Vis absorption spectroscopy. The kinetic study of photoisomerization was performed in the film. Reorientation of the polar azobenzene molecules induced optical anisotropy under a linearly polarized light at 532 nm. The effect of aggregation of the chromophores and annealing of the silicon oxide in the matrix were studied on the dynamic properties of isomerization and induced birefringence.

Experimental damage identification of cantilever beam using double stage extended improved particle swarm optimization

  • Thakurdas Goswami;Partha Bhattacharya
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제91권6호
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    • pp.591-606
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    • 2024
  • This article proposes a new methodology for identifying beam damage based on changes in modal parameters using the Double Stage Extended Improved Particle Swarm Optimization (DSEIPSO) technique. A finite element code is first developed in MATLAB to model an ideal beam structure based on classical beam theory. An experimental study is then performed on a laboratory-scale beam, and the modal parameters are extracted. An improved version of the PSO algorithm is employed to update the finite element model based on the experimental measurements, representing the real structure and forming the baseline model for all further damage detection. Subsequently, structural damages are introduced in the experimental beam. The DSEIPSO algorithm is then utilized to optimize the objective function, formulated using the obtained mode shapes and the natural frequencies from the damaged and undamaged beams to identify the exact location and extent of the damage. Experimentally obtained resultsfrom a simple cantilever beam are used to validate the effectiveness of the proposed method. The illustrated results show the effectiveness of the proposed method for structural damage detection in the SHM field.

초대형 골조시스템 전용 전후처리 및 해석프로그램의 개발 (Development of Structural Analysis and Pre-post Program for Mega Frame System)

  • 김현수;이동근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.283-293
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    • 2006
  • 근래에 들어서 사회적 및 경제적인 요구에 의하여 건축구조물이 점차 고층화 및 대형화됨에 따라서 다양한 형식의 구조시스템이 연구 및 개발되고 있다. 비교적 최근에 개발된 초대형 골조시스템은 초대형부재의 조합으로 횡방향 강성을 충분히 발휘함으로써 초고층건물에 적합한 구조시스템으로 인식되고 있다. 그러나 이러한 초대형 골조시스템을 적용한 건물의 거동을 예측하기 위해서는 매우 많은 수의 절점과 요소로 이루어진 유한요소 모델을 해석해야 하므로 상당한 양의 해석시간과 엔지니어의 노력이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 초대형 골조시스템 전용 해석프로그램을 개발하여 초대형 골조구조물의 해석과 설계에 소요되는 시간과 노력을 줄이고자 한다. 이를 위하여 초대형 골조구조물의 특징을 활용한 효율적인 모형화기법과 행렬응축기법을 사용하여 해석에 사용되는 자유도수를 최소화도록 만든 해석모델이 개발되었다. 예제구조물의 해석을 수행하여 본 연구에서 개발된 프로그램을 사용한 결과와 일반적인 해석방법에 의한 결과와 비교함으로써 개발된 프로그램의 효율성과 정확성을 검증하였다.

화학기상응축법에 의한 TiO$_2$ 나노분말의 합성 (1) (Synthesis of Nanosized TiO$_2$ Powder by Chemical Vapor Condensation Process(1))

  • 김신영;유지훈;이재성;김종렬;김병기
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.742-750
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    • 1999
  • 화학기상응축법을 이용한 TiO2 나노분말합성시 전구체 주입속도 및 산소 반응기체유량의 변화에 따른 나노입자의 형성과정을 분말특성의 관점에서 조사하였다. 기상합성반응의 주요 열역학, 동역학적 인자인 과포화도, 충돌율, 체류시간의 상기 두 공정변수에 대한 의존성을 이론적으로 평가하였고, 이를 0.376, 0.742 m//min의 두 전구체 주입속도 조건에서 산소유량을 1에서 2slm까지 변화시키며 합성한 TiO2 나노분말의 특성과 관련하여 분석하였다 모든 조건에서 합성된 TiO2 분말은 20~30 nm의 크기를 갖는 미세한 anatase 상과 극소량의 rutilc상이 혼합되어 서로 느슨한 결합을 하고 있었다 전구체 주입속도가 0.376m//min의 경우, 전반적인 입도와 응집도는 0.742 m//min에 비해 작았으며, 산소유량이 증가할수록 체류시간과 충돌율이 감소하여 형성된 TiO2 분말의 입도는 감소하였다. 또한 산소유량 증가에 따른 과포화도의 감소는 분말형성과정과 기구에 영향을 미치는 것으로 판단되나, 정확한 분석을 위해서는 각각의 독립적인 열역학 및 동역학적 변수 조건하에서의 면밀한 고찰이 요구되었다.

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고층건물의 효율적인 구조해석 (An Efficient Structural Analysis of Multistory Buildings)

  • 김경호;이동근
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.141-153
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    • 1987
  • 고층 건물의 정확한 거동을 구하기 위한 구조 해석은 컴퓨터 적용의 중요한 분야로 취급되어 왔다. 본 논문에서는 건축구조물에 대한 3차원적인 해석방법을 연구하였다. 이 해석 방법은 건물을 각각의 독립된 프레임의 조합체로 보고 해석하므로 매우 효율적이며, 건물의 3차원적인 거동에 관한 고려는 건물이나 하중이 대칭이 아닐 때는 특히 중요하다. 그리고 matrix condensation 기법을 이용함으로써 컴퓨터의 용량과 해석 시간이 상당히 절약되므로 매우 경제적이다. 본 논문의 건물 구조해석 컴퓨터 프로그램 PFS의 정확성과 효율성을 증명하기 위해 여러가지 예제들에 대해서 SAPIV 에 의한 해석 결과와 비교하였다. 그러므로, 본 논문에서 제안한 해석방법은 고층 건물의 구조 설계에서 매우 효율적이라 할 수 있다.

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불포화폴리에스테르 수지/실록산-에스테르 공중합체 블렌드의 표면특성 (Surface Properties of Unsaturated Polyester Resin/Siloxane-ester Copolymer Blends)

  • 장영욱;정용주;김동국;정진수
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.93-97
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    • 1999
  • 불포화폴리에스테르 수지의 표면에너지를 저하시키기 위하여 실록산-에스터 공중합체를 소량 첨가하였다. 실록산-에스터 공중합체는 diol로써 ethylene glycol(EG)과 hydroxy terminated polydimethylsiolxane(PDMS)을, diacid로써 maleic anhydride (MA)와 phthalic anhydride (PA)를 축중합반응 시켜 합성하였다. 경화된 블렌드의 표면성질은 동적접촉각(dynamic contact angles)측정, 점착테이프의 peel 강도측정 및 X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA)등을 통하여 분석하였다. 블렌드에서 공중합체의 첨가량이 증가하고, 공중합체내의 PDMS 함량이 증가함에 따라 물에 대한 advancing 접촉각 및 receding 접촉각이 증가하였으며, 점착테이프의 peel 강도는 급격히 감소하였다. ESCA 분석결과 실록산 세그멘트가 공기쪽 표면층에 주로 존재하고 있음을 알 수 있었다.

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동적 측정오차가 손상탐지에 미치는 영향에 관한 연구 (Study of Effects of Measurement Errors in Damage Detection)

  • 김기욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.218-224
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    • 2011
  • 동적구조의 손상탐지에 적용되는 모드법에서 측정오차가 계산과정의 수렴특성에 미치는 영향을 조사하였다. 구조요소의 손상과 같은 구조적 변화가 발생하면 응답특성도 변화되므로, 고유진동수 또는 고유벡터의 변화를 측정하면 구조적 변화를 밝혀낼 수 있다. 시험을 통하여 얻은 측정자료가 정확한 경우 수학적 프로그래밍은 우수한 수렴특성을 보여주고 있다. 그러나 실제 측정치는 오차를 포함하며, 고유치문제의 수치적 불안정성 때문에 작은 수치오차는 실제와 전혀 다른 계산결과를 초래할 수 있다. 그러므로 응답특성은 일정한 범위 안에서 스스로 평형상태를 찾아갈 수 있도록 허용되어야 한다. 유한요소모델에 포함되는 모든 자유도에 측정센서를 부착할 수 없으므로, 가장 효과적인 소수의 자유도를 선정하여 측정자료를 얻을 수 있으며 측정된 자유도에 대한 평형방정식을 적용한다.