• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.71-83
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• 2009

숏크리트는 터널에서 적용되는 요요한 주지보재이다. 숏크리트의 품질평가는 터널의 안전한 시공과 효과적인 운영을 위한 핵심 요소이다. 숏크리트가 암반에 적절히 타설되었다 하더라도, 막장 및 벤치부에서의 발파, 수축, 지반의 변형 등으로 인해 숏크리트 균열발생 및 배면공동 등의 문제를 야기한다. 본 논문에서는 비파괴 시험인 충격 반항 기법(Impact-Echo) 및 지하레이다 탐사(GPR)를 이용하여 경임에 타설된 숏크리트 배면의 접착상태를 평가하고자 하였다. 기존의 수치해석 연구에 대한 검증과 더불어 현장 적용성에 대한 검토를 위해 실험적 연구를 수행하였다. 숏크리트의 접착상태는 완전 접착, 접착력 상실 및 공동 조건으로 구분할 수 있다. 실내 실대형 시험체에 이 세 가지 숏크리트 접착상태를 조사하였다. 충격반향시험으로부터 획득된 신호는 시간영역, 주파수 영역, 및 시간-주파수 영역에서 각각 분석되었다. 능동적 신호 처리 기법인 Short-Time Fourier Transform(STFT)을 이용하여 숏크리트 배면의 접착상태를 효과적으로 예측할 수 있었으며, 그 결과는 기존의 수치해석 연구로부터 획득한 신호특성과 잘 부합하였다. 숏크리트 배면의 접착상태가 불량할수록 다음과 같은 특징들을 나타낸다. 즉, 주파수 영역에서 자기스펙트럼밀도가 커지며, 기하학적 감쇠비는 감소하고, 시간-주파수 영역에서 윤곽선은 시간축에 평행한 형상을 나타내며, 숏크리트 두께가 얇을수록 그 공진시간이 길어진다. 또한 본 연구에서 제시한 상관계수를 이용하여 숏크리트의 접착상태를 정량적으로 평가할 수 있다. 본 연구 결과를 바탕으로 숏크리트의 접착상태를 평가할 수 있는 평가 기법 및 평가 기준을 제안하였다.

• Computers and Concrete
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• 제14권6호
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• pp.745-765
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• 2014

In this paper, it is aimed to determine the finite element model updating effects on the structural behavior of long span concrete highway bridges. Birecik Highway Bridge located on the 81stkm of Sanliurfa-Gaziantep state highway over Firat River in Turkey is selected as a case study. The bridge consist of fourteen spans, each of span has a nearly 26m. The total bridge length is 380m and width of bridge is 10m. Firstly, the analytical dynamic characteristics such as natural frequencies and mode shapes are attained from finite element analyses using SAP2000 program. After, experimental dynamic characteristics are specified from field investigations using Operational Modal Analysis method. Enhanced Frequency Domain Decomposition method in the frequency domain is used to extract the dynamic characteristics such as natural frequencies, mode shapes and damping ratios. Analytically and experimentally identified dynamic characteristics are compared with each other and finite element model of the bridge is updated to reduce the differences by changing of some uncertain parameters such as section properties, damages, boundary conditions and material properties. At the end of the study, structural performance of the highway bridge is determined under dead load, live load, and dynamic loads before and after model updating to specify the updating effect. Displacements, internal forces and stresses are used as comparison parameters. From the study, it is seen that the ambient vibration measurements are enough to identify the most significant modes of long span highway bridges. Maximum differences between the natural frequencies are reduced averagely from %46.7 to %2.39 by model updating. A good harmony is found between mode shapes after finite element model updating. It is demonstrated that finite element model updating has an important effect on the structural performance of the arch type long span highway bridge. Maximum displacements, shear forces, bending moments and compressive stresses are reduced %28.6, %21.0, %19.22, and %33.3-20.0, respectively.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.859-865
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• 2007

This paper presents a method to analyze the unbalance response of a high speed polygon mirror scanner motor supported by sintered bearing and flexible supporting structures by using the finite element method and the mode superposition method. The appropriate finite element equations for polygon mirror are described by rotating annular sector element using Kirchhoff plate theory and von Karman non-linear strain, and its rigid body motion is also considered. The rotating components except for the polygon mirror are modeled by Timoshenko beam element including the gyroscopic effect. The flexible supporting structures are modeled by using a 4-node tetrahedron element and 4-node shell element with rotational degrees of freedom. Finite element equations of each component of the polygon mirror scanner motor and the flexible supporting structures are consistently derived by satisfying the geometric compatibility in the internal boundary between each component. The rigid link constraints are also imposed at the interface area between sleeve and sintered bearing to describe the physical motion at this interface. A global matrix equation obtained by assembling the finite element equations of each substructure is transformed to a state-space matrix-vector equation, and both damped natural frequencies and modal damping ratios are calculated by solving the associated eigenvalue problem by using the restarted Arnoldi iteration method. Unbalance responses in time and frequency domain are performed by superposing the eigenvalues and eigenvectors from the free vibration analysis. The validity of the proposed method is verified by comparing the simulated unbalance response with the experimental results. This research also shows that the flexibility of supporting structures plays an important role in determining the unbalance response of the polygon mirror scanner motor.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권4호
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• pp.509-519
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• 2017

Wind field in mountainous regions demonstrates unique distribution characteristic as compared with the wind field of the flat area, wind load and wind effect are the key considerations in structural design of television towers situated in mountainous regions. The television tower to be constructed is located at the top of Xiushan Mountain in Nanjing, China. In order to investigate the impact of terrain factors of hilltops on wind loads, firstly a wind tunnel test was performed for the mountainous area within 800m from the television tower. Then the tower basal forces such as bending moments and shear strength were obtained based on high frequency force balance (HFFB) test. Based on the experiments, the improved method for determining the load combinations was applied to extract the response distribution patterns of foundation internal force and peak acceleration of the tower top, then the equivalent static wind loads were computed under different wind angles, load conditions and equivalent goals. The impact of terrain factors, damping ratio and equivalent goals on the wind load distribution of a television tower was discussed. Finally the equivalent static wind loads of the television tower under the 5 most adverse wind angles and 5 most adverse load conditions were computed. The experimental method, computations and research findings provide important references for the anti-wind design of high-rise structure built on hilltops.

• 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.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.57-65
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• 2010

비닐하우스를 구성하는 세장한 강재 파이프 아치의 정적좌굴 하중을 결정하고 전체구조성능을 평가하기 위하여 수직하중을 단계별로 부가하고 고정햄머 및 이동센서 형식을 취한 일련의 충격하중 진동실험을 수행하였다. 수직 및 수평보조재가 없는 내부아치의 거동 조사에 보다 중점을 두었으며, 계측한 입력-출력 진동기록에 대하여 최신 개발된 고급판별법인 PolyMAX법을 적용하여 고유진동수, 모드형태 및 감쇠율 등과 같은 모달계수를 추출하였다. 이러한 실험결과는 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 사용하여 수행한 다양한 조건의 해석결과와 비교하였으며, 상당히 일치된 경향을 나타냈다. 하지만, 내력의 38%정도에 해당하는 수직하중의 부가에 따른 고유진동수의 감소는 미미한 것으로 나타났다. 이와 관련하여 본 연구의 아치와 같이 매우 세장한 구조물의 현장 진동실험 및 시스템판별 해석을 수행하는데 있어서 예상되는 여러 문제점을 신중하게 토의하였다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.35-41
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• 2015

자동포용 주퇴복좌장치는 사격충격을 흡수하기 위한 목적으로 개발된 장치이다. 만약 자동포에서 탄자가 발사 될 때 발생하는 매우 높은 수준의 사격충격을 흡수하지 못한다면 반동에 의하여 정밀한 타격은 불가능해진다. 본 연구에서는 이러한 역할을 하는 주퇴복좌장치의 해석모델을 멀티도메인 소프트웨어를 활용하여 개발하고 검증하는 것을 다룬다. 연구의 진행과정은 다음과 같다. 우선 설계의도를 파악하여 해석모델을 개발하고 기본적인 감쇠특성을 확인한다. 그리고 필드테스트에서 얻은 사격충격력을 해석모델에 부여하여 필드테스트와 동일한 환경을 해석도구 상에 구축한다. 최종적으로 주퇴복좌장치의 내부압력과 포신의 변위를 필드테스트 결과와 비교하여 멀티도메인 소프트웨어를 활용한 주퇴복좌장치의 해석모델이 유효성을 갖는지를 검증한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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• pp.390-394
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• 1999

본 논문에서는 twisted-pair 채널특성을 이용하여 가우스 및 원단누화 잡음환경에서의 디지털가입 자라인의 BER 성능평가를 Semi-analytic 시뮬레이션 방법에 의해 수행하였다. 그 결과로서 감쇄가 없는 경우의 시뮬레이션 결과는 이론치보다 E$^{b}$ /N$^{0}$ 면에서 0.5dB 이내의 열화를 보석 시뮬레이션의 타당성을 보인다. 전송거리가 5000m로 길어지면 BER=l0$^{-7}$ 에서 E$^{b}$ /N$^{0}$ 는 약 4dB, 일정거리에서 나이퀴스트 주파수가 512kb/s로 높아지면 약 2dB 정도 열화한다. 또한 원단누화 잡음에 의한 영향은 전송거리면에 있어서는 원단누화 잡음 감쇄정수 k=$10^{-10}$ 이상일 때, 나이귀스트 주파수면에서는 k=$10^{-14}$ 이상일 때 크게 나타난다. 본 해석의 결과는 향후 국내외 디지털가입자라인의 표준화 제정에 기본적인 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• Tribology and Lubricants
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• 제31권6호
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• pp.302-307
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• 2015

The use of turbocharger in internal combustion engines has increased as it is a key components for improving system efficiency without increasing engine size. Because of increasing demand, many studies have evaluated rotordynamic performance so as to increase rotation speed. This paper presents a linear and nonlinear analysis model for a turbocharger rotor supported by a floating ring bearing. We constructed rotor model by using the finite element method and approximated bearings as being infinitely short. In the linear model, we considered fluid film force as stiffness and damping element. In nonlinear analysis, calculation of the fluid film force involved solving the time dependent Reynolds equation. We verified the developed model by comparing the results to those of previous research. The analysis results show that there are four unstable modes, which are rigid body modes combining ring and rotor motion. As the rotating speed increases, the logarithmic decrement shows that certain unstable modes goes into the stable area or the stable mode goes into the unstable area. These unstable modes appear as sub-synchronous vibrations in nonlinear analysis. In nonlinear analysis frequency jump phenomenon demonstrated in several experimental studies appears. The analysis results also showed that frequency jump phenomenon occurs when the vibration mode changes and the sequence of unstable mode matches the linear analysis result. However, the natural frequency predicted using linear analysis differs from those obtained using nonlinear analysis.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.199-205
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• 2021

수배전반의 경우 지면 또는 건물의 바닥 면에 바로 설치되며 지진과 같은 진동이나 외부 충격 발생 시 수배전반의 내부 전력기기, 배선 그리고 보호계전기 등의 전기부품 손상, 오동작 발생 가능성이 커지게 된다. 이러한 이유로 최근 내진형 수배전반의 필요성이 대두되고 있으며, 제진기능을 갖는 수배전반의 연구 개발 및 제품 출시가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 제진형 배전반의 진동, 온도, 습도 등을 측정할 수 있는 제진형 배전반의 진동 및 환경 데이터수집을 위한 IoT 시스템을 구현하였다. 제진형 배전반에 진동이 발생하였을 때 진동 정도 및 온습도 데이터를 측정하고 신뢰성 있는 메시징 전송을 위한 MQTT 프로토콜을 사용하였고, 모니터링과 데이터 저장은 Node-RED를 통해 MySQL DB에 데이터를 저장하고, 시각화를 진행하였다. 제진형 배전반에 IoT 기기를 부착하여 테스트를 진행 하였으며, 데이터를 실시간으로 수집하고 Node-RED의 대시보드 UI에서 진동 및 환경 데이터의 변화를 모니터링 하였다.