• 제목/요약/키워드: Frequency Domain Decomposition

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Modal Testing of Mechanical Structures Subject to Operational Excitation Forces

  • Gade, Svend;Moller, Nis B.;Herlufsen, Henrik;Brincker, Rune;Andersen, Palle
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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    • pp.1162-1165
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    • 2001
  • Operational Modal Analysis also known as Output Only Modal Analysis has in the recent years been used for extracting modal parameters of civil engineering structures and is now becoming popular for mechanical structures. The advantage of the method is that no artificial excitation need to be applied to the structure or force signals to be measured. All the parameter estimation is based upon the response signals, thereby minimising the work of preparation for the test. This test case is a controlled lab set-up enabling different parameter estimation methods techniques to be used and compared to the Operational Modal Analysis. For Operational Modal Analysis two different estimation techniques are used: a non-parametric technique based on Frequency Domain Decomposition (FDD), and a parametric technique working on the raw data in time domain, a data driven Stochastic Subspace Identification (SS!) algorithm. These are compared to other methods such as traditional Modal Analysis.

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FBG를 이용한 변형률 기반 건물의 횡방향 구조반응 모니터링 기법에 관한 해석적 연구 (A Numerical Study on the Strain Based Monitoring Method for Lateral Structural Response of Buildings using FBG Sensors)

  • 최세운;박근형;김유석;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.263-269
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    • 2013
  • 본 논문에서는 건물의 횡방향 구조반응을 평가하기 위한 변형률 기반의 모니터링 기법이 제시되고, 이에 대한 기초 연구로써, 구조해석을 통해 제안된 기법을 검증한다. 광섬유 격자 센서(fiber Bragg grating, FBG)는 일반 변형률 센서와 비교하여 내구성이 뛰어날 뿐 아니라 높은 샘플링 수와 여러 지점을 동시에 계측할 수 있는 장점이 있다. 이러한 특성 때문에 FBG 센서는 구조 모니터링을 위해 많은 센서가 요구되는 건물의 모니터링에 적합하다. 본 연구에서 FBG 센서는 수직 부재의 변형률을 계측하며, 이는 해당 부재의 곡률을 평가한다. 이러한 곡률은 횡변위와 횡가속도를 평가하는데 사용된다. 추가적으로 횡방향 가속도는 frequency domain decomposition(FDD) 기법을 이용하여 구조물의 고유진동수와 모드형상을 추정하는데 사용된다. 9층 철골모멘트 골조 예제의 적용을 통해, 제시된 기법이 건물의 다양한 횡방향 구조 반응과 동적 특성을 평가하는데 적절함을 확인하였다.

특이치 분해를 이용한 비가시적 워터마크 기법 (An invisible watermarking scheme using the SVD)

  • 유주연;유지상;김동욱;김대경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권11C호
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    • pp.1118-1122
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    • 2003
  • 본 논문에서는 특이치 분해를 이용한 워터마크 기법을 제안하였다. 워터마킹의 단계는 먼저 웨이블릿 변환에 의한 저해상도 LL대역의 영상을 3${\times}$3 블록단위로 나누고, 엔트로피와 조건수를 기준으로 선택한 블록을 특이치 분해하여 워터마크를 삽입하는 것이다. 이는 워터마크 추출을 안정적으로 수행할 수 있는 저 대역 워터마크 삽입기법을 제공한다. 본 논문에서 워터마크를 효율적으로 추출하기 위해 영상에 가해진 공격을 국소적으로 모델링하여 공격연산자를 근사적으로 구하고, 워터마크 삽입 시 수행된 특이치 분해와 추정된 공격연산자를 적용하여 삽입위치에 따라 워터마크 집단을 결정한다. 각 워터마크 집단 내에서 최적의 워터마크를 구하고 T검정을 이용하여 워터마크의 유무를 검정한다. 제안된 워터마크 기법이 여러 단계 JEPG 공격에 견고하다는 것을 수치실험에서 확인하였다.

2차원 이방성 구조의 MT 반응 (MT response on the two dimensional anisotropic structure)

  • 이춘기;권병두
    • 지구물리
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    • 제2권2호
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    • pp.123-134
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    • 1999
  • 상부맨틀이나 하부지각의 고전도층(HCL)에서 나타나는 고이방성은 MT 탐사에 큰 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 고이방성 매질이 MT 반응에 미치는 영향을 고찰하기 위한 모델연구를 수행하였다. 각각의 균질한 암체의 전기적 성질은 대칭적인 전기전도도 텐서로 주어지며 모델링을 위한 기본방정식은 전기장과 자기장 성분이 결합되어진 주파수 영역 분산 방정식으로 주어진다. 이방성 매질에서는 전기장의 왜곡에 의해 항상 4성분의 임피던스가 존재하며, 2차원 구조에서는 대각선 성분, 특히 YY성분의 임피던스가 증가한다. 어떤 경우에는 서로 이방성 주향이 다른 매질의 상호작용에 의해 TM 모드의 위상이 90° 이상으로 증가하고 겉보기비저항이 낮아지는 현상이 발생한다. GB 분리법은 광역적인 반응을 추출하는데 이용될 수 있으나, 심부의 이방성의 영향을 크게 받는다. 이상의 모델연구의 결과를 BC87자료에 적용하여 현장자료에서의 이방성 효과를 고찰하였다.

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SVD를 이용한 다중 채널상에서의 음재생을 위한 역변환 필터의 구현 (An Implementation of Inverse Filter Using SVD for Multi-channel Sound Reproduction)

  • 이상권;노경래
    • 한국음향학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.3-11
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    • 2001
  • 본 연구에서는 SVD (Singular Value Decomposition)를 이용하여 다중입력과 다중출력을 가지는 시스템에서의 입력을 알아내기 위해 역변환 필터를 구현하였다. SISO (Single-Input and Single-Output)시스템의 입력과 출력의 관계에 대한 행렬공식화 작업을 확장하여 MIMO (Multi-Input and Multi-Output)시스템에 적용하였다. 그리고 시간영역과 주파수영역에서 최소위상 (Minimum phase)시스템과 비최소위상 (Non-minimum phase)시스템에 대한 그 역벽환에 대해 알아보았으며 비최소 위상요소에 대한 효과적인 역변환을 위해 SVD를 도입하였다. 먼저 전체시스템 행렬의 특이값 (singular value)을 계산하고 시스템의 위상에 대해 알아본다. 전체시스템이 비최소 위상인 경우 하나 이상의 매우 작은 특이값을 가지며 이는 시스템의 최소 위상/비최소 위상에 대한 정보를 가짐을 알 수 있다. 이를 이용하여 전체시스템에 대한 근사적인 역변환 필터를 구할 수 있으며 보다 근사적인 역변환 필터를 얻기 위하여 특이벡터를 이용하여 근사적인 역변환 필터를 얻었다. 수치적 예는 이러한 역변환 필터 행렬의 이용에 대한 잠재성을 보여준다.

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열음향학적 불안정성 검출에 대한 개선된 힐버트-후앙 변환의 적용 (Applications of the improved Hilbert-Huang transform method to the detection of thermo-acoustic instabilities)

  • 차지형;김영석;고상호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.555-561
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    • 2012
  • Empirical Mode Decomposition(EMD)을 통한 Hilbert Huang Transform(HHT)은 시간-주파수 영역분석 방법 중 하나로 기존의 다른 분석 방법에 비해 비선형, 비정상 신호를 해석 가능하다는 등 여러가지 이점이 있다. 그러나 인접한 주파수를 분별하기 힘들고 잡음에 취약하다는 결점이 있다고 알려져 있다. 본 논문에서는 HHT와 정상신호 분석에 효과적인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 비교하여 각 방법의 장 단점을 분석하고 Rijke 튜브 실험에서 얻은 열음향학적 불안정 데이터에 적용하여 잡음에 취약한 점을 보완한 Improved HHT와 비교한다. 그 결과, EMD를 이용한 Original HHT보다 EEMD를 이용한 Improved HHT가 잡음의 영향을 적게 받아 보다 정확한 신호분석이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

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Finite element model updating of Canton Tower using regularization technique

  • Truong, Thanh Chung;Cho, Soojin;Yun, Chung Bang;Sohn, Hoon
    • Smart Structures and Systems
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    • 제10권4_5호
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    • pp.459-470
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    • 2012
  • This paper summarizes a study for the modal analysis and model updating conducted using the monitoring data obtained from the Canton Tower of 610 m tall, which was established as an international benchmark problem by the Hong Kong Polytechnic University. Modal properties of the tower were successfully identified using frequency domain decomposition and stochastic subspace identification methods. Finite element model updating using the measurement data was further performed to reduce the modal property differences between the measurements and those of the finite element model. Over-fitting during the model updating was avoided by using an optimization scheme with a regularization term.

Operational modal analysis for Canton Tower

  • Niu, Yan;Kraemer, Peter;Fritzen, Claus-Peter
    • Smart Structures and Systems
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    • 제10권4_5호
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    • pp.393-410
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    • 2012
  • The 610 m high Canton Tower (formerly named Guangzhou New Television Tower) is currently considered as a benchmark problem for structural health monitoring (SHM) of high-rise slender structures. In the benchmark study task I, a set of 24-hour ambient vibration measurement data has been available for the output-only system identification study. In this paper, the vector autoregressive models (ARV) method is adopted in the operational modal analysis (OMA) for this TV tower. The identified natural frequencies, damping ratios and mode shapes are presented and compared with the available results from some other research groups which used different methods, e.g., the data-driven stochastic subspace identification (SSI-DATA) method, the enhanced frequency domain decomposition (EFDD) algorithm, and an improved modal identification method based on NExT-ERA technique. Furthermore, the environmental effects on the estimated modal parameters are also discussed.

Application of OMA on the bench-scale earthquake simulator using micro tremor data

  • Kasimzade, Azer A.;Tuhta, Sertac
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제61권2호
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    • pp.267-274
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    • 2017
  • In this study was investigated of possibility using the recorded micro tremor data on ground level as ambient vibration input excitation data for investigation and application Operational Modal Analysis (OMA) on the bench-scale earthquake simulator (The Quanser Shake Table) for model steel structures. As known OMA methods (such as EFDD, SSI and so on) are supposed to deal with the ambient responses. For this purpose, analytical and experimental modal analysis of a model steel structure for dynamic characteristics was evaluated. 3D Finite element model of the building was evaluated for the model steel structure based on the design drawing. Ambient excitation was provided by shake table from the recorded micro tremor ambient vibration data on ground level. Enhanced Frequency Domain Decomposition is used for the output only modal identification. From this study, best correlation is found between mode shapes. Natural frequencies and analytical frequencies in average (only) 2.8% are differences.

Numerical Investigation on the Characteristics of Flow-Induced Noise in a Centrifugal Blower

  • Lee, Chanyoung;Jeong, Taebin;Ha, Kyoung-Ku;Kang, Shin-Hyoung
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제7권1호
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    • pp.7-15
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    • 2014
  • In the present study, a computational analysis of the flow in a centrifugal blower is carried out to predict a performance and to explain noise characteristics of the blower. Unsteady, 3D Navier-Stokes equations were solved with k-${\varepsilon}$ turbulence model using CFX software. CFD results were compared with the experimental data that is acquired from an experiment conducted with the same blower. The pressure fluctuation in the blower was transformed into the frequency domain by Fourier decomposition to find the relationship between flow behaviors and noise characteristics. Sound pressure level (SPL) which is obtained from wall pressure fluctuation at impeller outlet represents relative overall sound level of the blower well. Sound spectra show that there are some specific peak frequencies at each mass flow rate and it can be explained by flow pattern.