The primary objectives of this research are to investigate the energy factor response of steel moment resisting frame (MRF) systems equipped with fuses subject to ground motions and to develop an energy-based evaluation approach for evaluating the damage-control behavior of the system. First, the energy factor of steel MRF systems with fuses below the resilience threshold is derived utilizing the energy balance equation considering bilinear oscillators with significant post-yielding stiffness ratio, and the effect of structural nonlinearity on the energy factor is investigated by conducting a parametric study covering a wide range of parameters. A practical transformation approach is also proposed to associate the energy factor of steel MRF systems with fuses with classic design spectra based on elasto-plastic systems. Then, the energy balance is extended to structural systems, and an energy-based procedure for damage-control evaluation is proposed and a damage-control index is also derived. The approach is then applied to two types of steel MRF systems with fuses to explore the applicability for quantifying the damage-control behavior. The rationality of the proposed approach and the accuracy for identifying the damage-control behavior are demonstrated by nonlinear static analyses and incremental dynamic analyses utilizing prototype structures.
Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
/
v.21
no.8
/
pp.733-740
/
2011
This paper deals with the process to identify the transient exciting force generated from a rotary compressor. The compressor was assumed to be a rigid body. The equation of motion of a rigid compressor supported by three mounts was derived with 6 degree-of-freedom. The exciting forces at the center of mass of the compressor were estimated from the acceleration data measured at compressor shell. Compressor-pipe system was modeled numerically. The accelerations of compressor and pipe were predicted numerically by using the estimated exciting force. A new shape of pipe model was proposed to reduce the vibration. In the prediction by the method in this paper, the maximum acceleration of the pipe could be reduced by 53.7 % at the steady-state and by 12 % at the transient process. In the real experiments, the maximum acceleration of the pipe was reduced by 54.2 % at steady-state and 14.7 % at the transient process. It was verified that the numerical results showed good agreement with experimental results.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.26
no.4
/
pp.667-676
/
2002
Many studies on the finite element modeling for bolted joints have proceeded, but the structures with bolted joints are complicated in shape and it is difficult to find out the characteristics according to joint condition. Usually, experimental methods have been used for bolted joint analysis. A reliable and practical finite element modeling technique for structure with bolted joints is very important for engineers in industry. In this study, three kinds of model are presented; a detailed model, a practical model and a simple model. The detailed model is modeled by using 3-D solid element and gap element, and the practical model is modeled by using shell element (a portion of bolt head) and beam element (a portion of bolt body), the simple model is modeled by simplifying practical model without using gap elements. Among these models, the simple model has the least degree of freedom and show the effect of memory reduction of 59%, when compared with the detailed model.
In this study, a wavelet-based covariance-driven system identification technique is proposed for damage assessment of structures under ambient excitation. Assuming the ambient excitation to be a white-noise process, the covariance computation is shown to be able to separate the effect of random excitation from the response measurement. Wavelet transform (WT) is then used to convert the covariance response in the time domain to the WT magnitude plot in the time-scale plane. The wavelet coefficients along the curves where energy concentrated are extracted and used to estimate the modal properties of the structure. These modal property estimations lead to the calculation of the stiffness matrix when either the spectral density of the random loading or the mass matrix is given. The predicted stiffness matrix hence provides a direct assessment on the possible location and severity of damage which results in stiffness alteration. To demonstrate the proposed wavelet-based damage assessment technique, a numerical example on a 3 degree-of-freedom (DOF) system and an experimental study on a three-story building model, which are all under a broad-band excitation, are presented. Both numerical and experimental results illustrate that the proposed technique can provide an accurate assessment on the damage location. It is however noted that the assessment of damage severity is not as accurate, which might be due to the errors associated with the mode shape estimations as well as the assumption of proportional damping adopted in the formulation.
Lee, Chien-Shen;Love, J. Shayne;Haskett, Trevor C.;Robinson, Jamieson K.
International Journal of High-Rise Buildings
/
v.10
no.2
/
pp.93-97
/
2021
Supplementary damping systems, such as tuned mass dampers (TMDs) and tuned sloshing dampers (TSDs) - also known as tuned liquid dampers (TLDs) - have been successfully employed to reduce building motion during wind events. A design of a damping system consisting of a TMD and two TSDs performing in unison has been developed for a tall building in Taiwan to reduce wind-induced motion. The architecturally exposed TMD will also be featured as a tourist attraction. The dual-purpose TSD tanks will perform as fire suppression water storage tanks. Linearized equivalent mechanical TSD and TMD models are coupled to the structure to simulate the multi-degree of freedom system response. Frequency response curves for the structure with and without the damping system are created to evaluate the performance of the damping system. The performance of the combined TMD-TSD system is evaluated against a conventional TMD system by computing the effective damping produced by each system. The proposed system is found to have superior performance in acceleration reduction. The combined TMD-TSD system is an effective and affordable means to reduce the wind-induced resonant response of tall buildings.
The dynamic characteristics of Control Element Drive Mechanism(CEDM) for Korea Standard Nuclear Power Plant are studied with the CEDM modeled as a secondary mass in a simplified two degree of freedom system, while the reactor vessel as a primary mass. The optimal .mu.-f curve is developed to reduce the response amplitudes of both primary and secondary masses. In order to improve a design it is proposed that the natural frequency ratio, f, should be converged to 0.93, the mass ratio, .mu., should not be reduced, and the result should be converged to the optimal .mu.-f curve. Optimal design for CEDM components has been carried out and the response amplitude ratios of reactor are reduced 10.5 - 19.7% while those of CEDM are reduced 6.3 - 3.4%.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
/
v.15
no.12
/
pp.142-147
/
1998
Developing robot hands with multi-degree-of-freedom is one of the topics that researchers have recently begun to improve the limitation by adding flexibility and dexterity. In this study, an articulated servo-pneumatic robot hand system with direct-drive joints has been developed whose main feature is the minimization of the dimension. The servo-pneumatic system is advantageous to fabricate a dexterous robot hand system due to the high torque-to-weight and torque-to-volume ratio. This enables the design of a finger joint with an integrated rotary vane type actuator which produces high output torque without reduction gears, being very robust. In order to control the servo-pneumatic finger joints, a miniature proportional valve that can be attached to the robot hand is required. In this paper, a flapper nozzle type 4/3-way proportional directional valve has been designed and tested. The experimental results show that the developed valve can control a finger joint satisfactorily without much vibratory joint movements and acoustic noises.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.33
no.9
/
pp.982-989
/
2009
Parallel Kinematic Mechanism (PKM) is a device to perform the various motion in three-dimensional space and it calls for six degree of freedom. For example, Parallel Kinematic Mechanism is applied to machine tools, medical equipments, MEMS, virtual reality devices and flight motion simulators. Recently, many companies have tried to develop new Parallel Kinematic Mechanism in order to improve the cycle time and the precisional tolerance. Parallel Kinematic Mechanism uses general universal joint and spherical joint, but such joints have accumulated tolerance problems. Therefore, it causes position control problem and dramatically life time reduction. This paper focused on the rolling element to improve sliding precision in new sliding ball joint development. Before the final design and production, it was confirmed that new sliding ball joint held a higher load and a good geometrical structure. FEM analysis showed a favorable agreement with tensile and compressive testing results by universal testing machine. In conclusions, a new sliding ball joint has been developed to solve a problem of accumulated tolerance and verified using tensile and compressive testing as well as FEM analysis.
To estimate the structural seismic demand, some methods are based on an equivalent linear system such as the Capacity Spectrum Method, the N2 method and the Equivalent Linearization method. Another category, widely investigated, is based on displacement correction such as the Displacement Coefficient Method and the Coefficient Method. Its basic concept consists in converting the elastic linear displacement of an equivalent Single Degree of Freedom system (SDOF) into a corresponding inelastic displacement. It relies on adequate modifying or reduction coefficient such as the inelastic deformation ratio which is usually developed for systems with known ductility factors ($C_{\mu}$) and ($C_R$) for known yield-strength reduction factor. The present paper proposes a rational approach which estimates this inelastic deformation ratio for SDOF bilinear systems by rigorous nonlinear analysis. It proposes a new inelastic deformation ratio which unifies and combines both $C_{\mu}$ and $C_R$ effects. It is defined by the ratio between the inelastic and elastic maximum lateral displacement demands. Three options are investigated in order to express the inelastic response spectra in terms of: ductility demand, yield strength reduction factor, and inelastic deformation ratio which depends on the period, the post-to-preyield stiffness ratio, the yield strength and the peak ground acceleration. This new inelastic deformation ratio ($C_{\eta}$) is describes the response spectra and is related to the capacity curve (pushover curve): normalized yield strength coefficient (${\eta}$), post-to-preyield stiffness ratio (${\alpha}$), natural period (T), peak ductility factor (${\mu}$), and the yield strength reduction factor ($R_y$). For illustrative purposes, instantaneous ductility demand and yield strength reduction factor for a SDOF system subject to various recorded motions (El-Centro 1940 (N/S), Boumerdes: Algeria 2003). The method accuracy is investigated and compared to classical formulations, for various hysteretic models and values of the normalized yield strength coefficient (${\eta}$), post-to-preyield stiffness ratio (${\alpha}$), and natural period (T). Though the ductility demand and yield strength reduction factor differ greatly for some given T and ${\eta}$ ranges, they remain take close when ${\eta}>1$, whereas they are equal to 1 for periods $T{\geq}1s$.
Jean Paul Irakoze;Shujin Li;Wuchuan Pu;Patrice Nyangi;Amedee Sibomana
Earthquakes and Structures
/
v.25
no.6
/
pp.399-415
/
2023
In this study, we investigate the use of a negative stiffness tuned inerter damper system to improve the performance of a base-isolated structure. The negative stiffness tuned inerter damper system consists of a tuned inerter damper connected in parallel with a negative stiffness element. To find the optimal parameters for the base-isolated structure with negative stiffness tuned inerter damper system, we develop an optimization method based on performance criteria. The objective of the optimization is to minimize the superstructure acceleration response ratio, while ensuring that the base displacement response ratio remains below a specified target value. We evaluate the proposed method by conducting numerical analyses on an eight-story building. The structure is modeled using both a simplified 3-degree-of-freedom system and a more detailed story-by-story shear-beam model. Lastly, a comparative analysis using time history analysis is performed to compare the performance of the base-isolated structure with negative stiffness tuned inerter damper system with that of the base-isolated structure and base-isolated structure with tuned inerter damper systems. The results obtained from the comparative analysis show that the negative stiffness tuned inerter damper system outperforms the tuned inerter damper system in reducing the dynamic seismic response of the base-isolated structure. Overall, this study demonstrates that the negative stiffness tuned inerter damper system can effectively enhance the performance of base-isolated structures, providing improved seismic response reduction compared to other systems.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.