• 풍력에너지저널
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• 제9권4호
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• pp.16-23
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• 2018

A damage detection method for the tripod support structure of offshore wind turbines is presented for structural health monitoring. A finite element model of a prototype tripod support structure is established and the modal properties are calculated. The degree and location of the damage are estimated based on the neural network technique using the changes of natural frequencies and mode shape due to the damage. The stress distribution occurring in the support structure is obtained by a dynamic analysis for the wind turbine system to select the output data of the neural network. The natural frequencies and mode shapes for 36 possible damage scenarios were used for the input data of the learned neural network for damage assessment. The estimated damages agreed reasonably well with the accurate ones. The presented method could be effectively applied for damage detection and structural health monitoring of various types of support structures of offshore wind turbines.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권5호
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• pp.587-609
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• 2018

There is greater significance in identifying the incipient damages in structures at the time of their initiation as timely rectification of these minor incipient cracks can save huge maintenance cost. However, the change in the global dynamic characteristics of a structure due to these subtle damages are insignificant enough to detect using the majority of the current damage diagnostic techniques. Keeping this in view, we propose a hybrid damage diagnostic technique for detection of minor incipient damages in the structures. In the proposed automated hybrid algorithm, the raw dynamic signatures obtained from the structure are decomposed to uni-modal signals and the dynamic signature are reconstructed by identifying and combining only the uni-modal signals altered by the minor incipient damage. We use these reconstructed signals for damage diagnostics using ARMAX model. Numerical simulation studies are carried out to investigate and evaluate the proposed hybrid damage diagnostic algorithm and their capability in identifying minor/incipient damage with noisy measurements. Finally, experimental studies on a beam are also presented to compliment the numerical simulations in order to demonstrate the practical application of the proposed algorithm.

• 품질경영학회지
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• 제47권4호
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• pp.895-910
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• 2019

Purpose: The purpose of this study is to lighten the APU (Auxiliary Power Unit) structure of the KAAV (Korea Assault Amphibious Vehicle) through structural analysis. Methods: Commercially-available program (MIDAS.NFX) was used for finite element analysis. Frequency response analysis was performed through linear static and mode analyses to verify the structural stability according to the change of the structural materials. Results: Numerical simulation (linear static, mode and frequency response analyses) results showed that the safety factor of the APU was over 1.5 even under the worst case conditions. The APU made by aluminum structures was expected to be available in the military field, since every requirements in the KDS (Korean Defense Specifications) was fulfilled during the various tests and evaluations. Conclusion: The structural analysis was verified that the structural stability of the APU structure of the KAAV after change of the structural material.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.113-123
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• 2006

사장교가 장경간으로 시공됨에 따라 대형화 되고 지진하중, 풍하중 및 차량하중 등 동적 하중에 의해 유발되는 진동현상에 취약한 단점이 나타난다. 이러한 하중 등에 의해 발생된 구조 손상은 구조물의 진동모드 특성에 영향을 미치게 된다. 기존의 정밀안전진단 기술을 이용하여 사장교의 구조 손상을 검색하고 평가하는 것은 상당한 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라 전체적인 구조거동 특성의 변화를 발견하기 어려울 것이다. 따라서 본 연구는 사장교에 대하여 구조손상 전의 진동모드 특성치와 구조손상 후의 진동모드 특성치를 이용하여 구조거동 특성의 변화를 검토하고 구조손상 검색을 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.217-221
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• 2007

본 연구에서는 대상체인 소형 위그선의 주날개 구조를 엔진 및 프로펠러의 기진에 의한 강제진동 해석을 수행하였다. 대상 위그선은 2행정의 왕복엔진을 날개의 좌 우에 각각 장착하여 프로펠러에 의한 추력으로 비행하며, 미는 형식(Pusher Type)의 엔진 배열을 취하고 있다. 엔진의 주요 진동 특성인 H-mode 와 X-mode 를 특정 가진 주파수로 하여 주파수 응답 해석을 수행하였고, 엔진의 횡방향 진동 모드인 L-mode를 프로펠러에 회전에 의해 진동을 수반하는 기진 추력으로 가정하여 과도응답 해석을 수행하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권3호
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• pp.163-171
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• 2024

본 논문에서는 다목적 구조물인 다중연결 해양부유체를 대상으로 변형 기반 모드 차수축소법을 적용하고 차수축소모델의 구조응답 예측 성능을 향상시키기 위해 유전 알고리즘 기반의 센서 배치 최적화를 수행하였다. 다중연결 해양부유체의 차수축소모델 생성에 필요한 변형 기반 모드 데이터를 얻기 위해 다양한 규칙파랑하중조건에 대한 유체-구조 연성 수치해석을 수행하고 변형 기반 모드의 직교성, 자기상관계수를 이용하여 주요 변형 기반 모드를 선정하였다. 다중연결 해양부유체의 경우 차수축소모델의 구조응답 예측 성능이 계측 및 예측 구조응답 위치에 따라 민감하기 때문에 유전 알고리즘 기반의 최적화를 수행하여 최적의 센서 배치를 도출하였다. 최적화 결과, 모든 센서 배치 조합에 대한 차수축소모델 생성 및 예측 성능 평가 대비 약 8배의 계산 비용을 절감하였으며, 예측 성능 평가 지표인 평균 제곱근 오차가 초기 센서 배치보다 84% 감소하였다. 또한, 다중연결 해양부유체 모형시험 결과를 이용하여 불규칙파랑하중에 대한 최적화된 센서 배치의 차수축소모델의 구조응답 예측 성능을 평가 및 검증하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제2권4호
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• pp.345-357
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• 1994

The differential equations governing free, in-plane vibrations of linearly elastic circular arches with variable cross-sections are derived and solve numerically for quadratic arches with three types of rectangular cross sections. Frequencies, mode shapes, cross-sectional load distributions, and the effects of rotatory inertia on frequencies are reported. Experimental measurements of frequencies and their corresponding mode shapes agree closely with those predicted by theory. The numerical methods presented here for computing frequencies and mode shapes are efficient and reliable.

• 한국지진공학회논문집
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• 제7권2호
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• pp.1-7
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• 2003

모우드 중첩법은 구조 동역학 문제의 선형 거동해를 위해서 가장 일반적으로 사용되고 있다. 이러한 모우드 중첩법의 큰 장점은 보통 저차 모우드의 작은 수 만으로 구조물의 거동해석이 충분하다는 것이다. 그러나 많은 수의 자유도를 갖는 거대 구조물에서는 수렴속도가 느리고, 정확한 모우드 중첩법이 되기 위해서는 많은 수의 모우드 수가 필요하게 된다. 모우드 중첩법의 부정확성은 사용되는 모우드 수의 절삭에 의해서 발생된다. 이러한 단점들은 모우드 가속도법에 의해서 극복될 수 있다. 조화하중을 받는 단순보에 대하여 예제해석을 수행하였으며, 두 방법에 의해서 절점 변위들의 수렴성을 비교하였다. 비교적 낮은 주파수를 갖는 하중에 대하여 모우드 가속도법은 저차 모우드 1개만으로도 좋은 결과를 얻을 수 있었으며, 이 방법은 수치해석에 있어서 더 경제적이며 또한 정확한 해가 된다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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• pp.75-79
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• 1993

The Thermally Stimulated Current(TSC) method has been allied to study the influence of the structural change and interface on the electrical properties of epoxy composites. Three DGBA- MeTHPA matrix model samples mixed different ratios arts silica(SiO$_2$) filled sample and silaln treating-filled sample have been studied. Above room temperature, the relaxation mode ${\alpha}$ peak associated with T$\_$g/ has been located at 110$^{\circ}C$. Below glass transition temperature(T$\_$g/), three relaxation modes are observed in all samples : a ${\beta}$ mode situated at 10$^{\circ}C$, a ${\gamma}$ mode located at -40$^{\circ}C$ and a $\delta$mode appeared in -120$^{\circ}C$, which may be due to segmental motion, side chains, substitution and terminal groups. The analysis of its fine structure indicates that constitution of elementary processes is characterized by the activation energy and relaxation time. Also the change of the molecular structure and their thermal motion are compared with the relaxation mode and conduction mechanism in TSC spectra through the dielectric properties and FTIR measurements.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제9권3호
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• pp.269-288
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• 2000

The governing differential equations for free vibration of multi-step orthotropic shear plates with variably distributed mass, stiffness and viscous damping are established. It is shown that a shear plate can be divided into two independent shear bars to determine the natural frequencies and mode shapes of the plate. The jk-th natural frequency of a shear plate is equal to the square root of the square sum of the j-th natural frequency of a shear bar and the k-th natural frequency of another shear bar. The jk-th mode shape of the shear plate is the product of the j-th mode shape of a shear bar and the k-th mode shape of another shear bar. The general solutions of the governing equations of the orthotropic shear plates with various boundary conditions are derived by selecting suitable expressions, such as power functions and exponential functions, for the distributions of stiffness and mass along the height of the plates. A numerical example demonstrates that the present methods are easy to implement and efficient. It is also shown through the numerical example that the selected expressions are suitable for describing the distributions of stiffness and mass of typical multi-storey buildings.