• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권10호
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• pp.923-930
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• 2010

Finite element models of dynamic systems can be updated in two stages. In the first stage, mass and stiffness matrices are updated neglecting damping, and in the second stage, damping matrices are estimated with the mass and stiffness matrices fixed. Three methods to estimate damping matrices for this purpose are proposed in this paper. The methods include one for proportional damping systems and two for non-proportional damping systems. Method 1 utilizes orthogonality of normal modes and estimates damping matrices using the modal parameters extracted from the measured responses. Method 2 estimates damping matrices from impedance matrices which are the inverse of FRF matrices. Method 3 estimates damping using the equation which relates a damping matrix to the difference between the analytical and measured FRFs. The characteristics of the three methods are investigated by applying them to simulated discrete system data and experimental cantilever beam data.

• 터널과지하공간
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• 제6권1호
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• pp.19-29
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• 1996

Back analysis model, capable of calculating the mechanical properties and the in-situ stresses of jointed rock mass, was developed based on the inverse method using a continuum theory. Constitutive equation for the behavior of jointed rock contains two unknown parameters, elastic modulus of intact rock and stiffness of joint, hence algorithm which determines both parameters simultaneously cannot be established. To avoid algebraic difficulties elastic modulus of intact rock was assumed to be known, since the representative value of which would be quite easily determined. Then, the ratio ($\beta$) of joint stiffness to elastic modulus of intact rock was assigned and back analysis for the behavior of jointed rock was carried-out. The value $\beta$ was repeatedly modified until the elastic modulus from back analysis became very comparable to the predetermined value. The joint stiffness could be calculated by multipling the ratio $\beta$ to the final result of elastic modulus. Accuracy and reliability of back analysis procedure was successfully testified using a sample model simulating the underground opening in the jointed rock mass. Applicability of back analysis model for the underground excavation in practice was also verified by analyzing the mechanical properties of jointed rock in which underground oil storage cavern were under construction.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.9-17
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• 2009

본 논문에서는 분자동력학 방법을 이용하여 Ag 필름/Cu기판에 대한 나노인덴테이션 특성을 파악하였다. 필름의 강성과 경도는 필름의 두께에 관계되어있으며, 임계범위 내에서, 그래인 크기가 증기하면 강성과 경도도 증가하는 것을 확인하였다. 5nm 두께 이하의 Ag필름/Cu기판의 강성과 경도는 벌크 Ag의 경우에 비해 낮은 값을 나타내었다. 특히 4nm 두께 이하의 Ag필름/Cu기판의 인덴테이션에 있어서, 전위 집적과 불일치 전위사이의 상호작용에 의해 계면상에서 꽃모양의 전위 루프가 발생 하였다. 이는 인덴테이션 하중과 변위 커브에서 하중이 저하되는 것과 관계있는 것으로 사료되고 있다.

• Smart Structures and Systems
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• 제16권3호
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• pp.401-414
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• 2015

A developed hybrid method for crack identification of beams is presented. Based on the Euler-Bernouli beam theory and concepts of fracture mechanics, governing equation of the cracked beams is reformulated. Finite element (FE) method as a powerful numerical tool is used to discritize the equation in space domain. After transferring the equations from time domain to frequency domain, frequencies and mode shapes of the beam are obtained. Efficiency of the governed equation for free vibration analysis of the beams is shown by comparing the results with those available in literature and via ANSYS software. The used equation yields to move the influence of cracks from the stiffness matrix to the mass matrix. For crack identification measured data are produced by applying random error to the calculated frequencies and mode shapes. An objective function is prepared as root mean square error between measured and calculated data. To minimize the function, hybrid genetic algorithms (GAs) and particle swarm optimization (PSO) technique is introduced. Efficiency, Robustness, applicability and usefulness of the mixed optimization numerical tool in conjunction with the finite element method for identification of cracks locations and depths are shown via solving different examples.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.572-578
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• 2017

사용자가 원격으로 가상환경에 접속하여 가상물체를 조작할 때 현실감을 증강시키기 위해서 햅틱 시스템이 사용된다. 그러나 원격 시스템 환경에는 통신시간지연이 발생하며, 발생된 통신시간지연은 햅틱 시스템을 불안정하게 만들 수 있다. 본 논문에서는 종래의 샘플-홀드 방식인 영차홀드 (ZOH; Zero-Order-Hold)가 아닌 일차홀드 (FOH; First-Order-Hold)를 포함하는 햅틱 시스템에서 시뮬레이션을 통해 통신시간지연과 햅틱 장치의 물성치 변화에 따른 가상 스프링상수의 안정성 영역을 분석하고 이를 통해 안정적인 햅틱 시스템을 구현하고자 한다. 통신시간지연이 없으면 일차홀드 (FOH) 방식이 영차홀드(ZOH) 방식보다 가상 스프링상수의 안정성 영역을 증가시킬 수 있었다. 그러나 통신시간지연이 증가하면, 샘플-홀드 방식보다 통신시간지연이 시스템 안정성에 더 큰 영향을 끼치므로, 샘플-홀드 방식에 따른 가상 스프링상수의 안정성 영역 크기에는 차이가 없어진다. 또한 통신시간지연과 일차홀드 방식이 포함되면 가상 스프링상수의 안정성 영역은 통신시간지연 크기에 반비례하고, 햅틱 장치의 댐핑상수 ($B_d$)에 정비례하여 증가하지만, 햅틱 장치의 질량 ($M_d$)에는 영향받지 않음을 알 수 있었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권9호
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• pp.1529-1536
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• 2004

A structure is broken down into a number of substructures by means of the finite element method and the substructures are synthesized for the complete structure. The divided substructures take two types: fixed-free and free-free elements. The flexibility and stiffness matrices of the free-free elements are the Moore-Penrose inverse of each other. Thus, it is not easy to determine the equilibrium equations of the complete structure composed of two mixed types of substructures. This study provides the general form of equilibrium equation of the entire structure through the process of assembling the equilibrium equations of substructures with end conditions of mixed types. Applications demonstrate that the proposed method is effective in the structural analysis of geometrically complicated structures.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제14권1호
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• pp.16-20
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• 2020

차량이 주행 중에 그리고 항공기가 활주로에 착륙하는 순간과 활주 중에 발생하는 피로는 착륙장치, 기체와 차량의 현가장치 등에 수명 주기와 밀접한 관련이 있다. 휠에 작용하는 하중들은 종축 힘, 횡력, 수직력과 제동력이다. 차량의 동특성과 내구성을 연구하기 위해 본 논문의 시뮬레이터는 시험실에서 실제 노면 형상을 재현에 사용된다. 그러므로 제품 개발 시간과 비용을 절감할 수 있다. 하드웨어적으로 유압 피로 시뮬레이터 구조의 중요한 요소는 각 축을 분리하고 여러 하중과 진동을 견뎌내는 것이다. 본 논문의 역기구학적 해석 방법은 Dummy wheel 중심에서 축 방향으로 최대 동작 변위를 준 후 커플링에 의한 유압 서보 작동기의 작동 크기를 도출한다. 해석의 결과는 실제 노면 형상을 정확하게 재현하기 위해 축 간의 커플링이 미약함을 확인하는 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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• pp.29-35
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• 1997

This research presented a frequency analysis method to analyze NRRO in a computer hard disk drive. RRO was proved to be the harmonics of rotational frequency. The frequency components of NRRO is the subtraction of the harmonics from TIR in frequency domain, so that NRRO in time domain can be obtained by Fourier inverse transformation of NRRO in frequency domain. This method can make the experiments simple without the index signal indispensable to time domain analysis. This research also shows that NRRO is caused by the defect frequencies of ball bearing. Even though the excitation force of ball bearing is independent of the rotational speed, the amplitude of NRRO is magnified near the resonance frequencies of the spindle motor. NRRO in axial direction is almost twice bigger than that in radial direction, because the spindle motor has smaller stiffness in axial direction.

• 한국지반공학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.153-160
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• 2002

본 연구에서는 터널 내공변위 계측데이터를 이용한. 라이닝 구조물의 손상도 평가기법에 대하여 논의하였다. 이를 위하여 정적으로 획득되는 내공변위 데이터와 라이닝의 자중을 고려하여 라이닝내 발생가능한 손상의 위치 및 정도를 파악할 수 있는 일종의 역해석 기법을 도입하였다. 특히 라이닝 요소내 강성도를 일정수준 저감하는 모형 1과 분산형 균열모델을 응용한 모형 2 등 두 가지 방법을 고려하였고 각각의 장단점을 비교.분석하였다. 이상적인 터널라이닝 구조물을 가정하여 두 가지 모형에 대한 수치해석을 실시하였으며 계측데이터에 포함되는 노이즈의 영향을 함께 고려하였다. 이 결과, 모형 1의 경우, 노이즈의 영향은 상대적으로 미미하나 내공변위에 민감하게 작용하므로 현장적용시 주의가 요구되며 모형 2의 경우에는 노이즈에 민감하게 작용하는 반면 강성도의 저감량이 미소하여 실제 터널라이닝 구조물의 손상파악에 손쉽게 적용될 수 있음을 보였다.

• 지구물리
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• 제3권4호
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• pp.251-260
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• 2000

수중 SASW 실험에서 얻은 표면파의 실험분산곡선으로부터 지반의 강성을 추정하기 위한 역해석 과정에서 적용할 수 있는 파동해석기법인 로드해석법(2차원 해석법)과 변위해석법(3차원 해석법)의 적용성을 평가하였다. 그 결과 지반의 강성이 깊이에 따라 점진적으로 증가하고 지반 강성이 비교적 낮아 그 압축파 속도가 물의 압축파 속도보다 느린 경우에 대해서는 고유치 해석법을 적용할 수 있었다. 그러나 지반의 강성이 크거나 깊이에 따른 지반강설의 변화가 역전되는 경우에는 고차모트의 영향이나 고유치가 복소수가 되는 등의 문제가 발생하게 되므로 고유치 해석법으로 적절한 이론분산곡선을 얻을 수 없는 경우가 많고, 이 경우에는 변위해석법을 적용하여야 한다는 결론을 얻었다. 한편 수중 SASW 현장실험으로부터 얻은 결과를 제안된 변위해석법을 이용하여 분석한 결과 지반의 강성주상을 적절하게 추정한 수 있어 수중 SASW 실험의 현장 적용성을 확인할 수 있었다.