• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제7권2호
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• pp.104-109
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• 2006

In this study, the equivalent plate model is developed using a finite element method(FEM) based on the first order shear deformation theory(FSDT). The substructure synthesis method is used to consider the control surface. For the verification of the equivalent model, the results of free vibration analysis are compared with the ones of 3D wing structure modeled by using the MSC/NASTRAN.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.129-136
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• 1999

This research proposes an effective analytical methodology for vertical vibration of three dimensional frame structures including slabs. The consideration of slabs, although allows more precise results, requires large amount of computer time and memory space due to the use of plane stress elements. In consideration of these problems, a method to properly manage nodal points and degrees of freedom is proposed based on matrix condensation technique. Also studied is the use of substructure method to obtain fast and reliable results with simple input data when they are applied to conventional building structures.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1997년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관; 6 Nov. 1997
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• pp.88-95
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• 1997

In this paper, we present an efficient method for finite element vibration analysis of constantly rotating blade disks which are deformed to some considerable extent by centrifugal force, Coriolis force and operating load, and vibrate due to several types of exciting forces. A blade disk which is a structure with cyclic symmetry is divided into substructures with the same geometry. Only one substructure is modeled and can be analysed rapidly and exactly using discrete Fourier transform by means of a computer with small memory.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권5호
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• pp.21-28
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• 2005

본 논문에서는 상부구조물과 진동대에서 측정된 가속도를 이용하여 구조물과 지반의 동적 상호작용을 고려한 진동대 시험을 수행하는 방법이 제안된다. 부분구조법을 기반으로 한 제안된 실험법은 상부구조물만을 실험체로 사용하고 지반모델에 대해서는 동적지반강성을 진동대 제어기에 반영하는 방법이다. 이 때, 실험부분인 상부구조물은 전체 구조물 지반계의 동적거동을 모사하기 위한 운동으로 진동대에 의해 가진된다. 먼저, 구조물 지반계의 운동방정식으로부터 유도된 수치 시뮬레이션 검증모델에 의해 제안된 방법의 타당성이 검증된다. 또한, 진동대의 전달함수를 고려한 시뮬레이션 모델로부터 진동대 시험에 의한 제안된 방법의 적용성이 수치 시뮬레이션에 의해 검증된다.

• 한국음향학회지
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• 제34권5호
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• pp.360-370
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• 2015

무한 길이를 가진 도파관 구조물에 유한 길이를 가진 구조물이 결합되어 있는 경우, 결합된 구조물의 응답을 수치해석으로 구하기 위해서는 파동 방법과 모드 방법을 함께 적용하여 해석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 무한 길이 도파관구조물에 대해서는 파수유한요소법을, 유한 길이 구조물에 대해서는 유한요소법을 적용하여 결합 지점에서의 각 하부 구조물 임피던스 또는 모빌리티를 구하고 이를 연성하여 전체 구조물의 응답을 해석하는 방법에 대하여 다루었다. 해석 대상 구조물로는 내부에 사각 평판 구조물이 네 꼭지점에서 결합되어 있는 무한 길이 원통형 실린더를 선정하였으며, 네 결합지점이 강결합 또는 탄성마운트로 결합된 경우에 대하여 살펴보았다. 본 연구를 통해 임피던스 연성을 통한 파동 방법(파수유한요소법)과 모드 방법(유한요소법)의 결합이 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.175-182
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• 2022

부분구조화 기법은 자유도가 많고 복잡한 구조물의 유한요소 해석 모델 단순화에 효율적으로 적용될 수 있는 기법이다. 대표적으로 선형 문제에 대해서는 Craig-Bampton method 등이 있다. Craig-Bampton method는 경계 요소를 제외한 나머지 요소의 불필요한 자유도를 제거함으로써 선형 구조물의 축소를 수행한다. 최근에는 부분구조화 기법과 더불어 구조물의 최적설계를 위해 멀티레벨 최적화 기법이 많이 활용되고 있다. 시스템의 목표를 달성하기 위해 각 부구조에 새로운 목표를 할당하는 기법이다. 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 시스템 목표 달성을 위한 각 부구조별 내부 자유도 개수를 새로운 목표로 할당하고 최적화를 수행하였다. 최적화 절차로부터 도출된 부구조별 내부 자유도 개수를 이용하여 시스템의 축소를 수행하였다. 다양한 수치예제들을 통해 축소 모델에 대한 결과를 확인하였으며, 90% 이상의 정확도를 가지는 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.218-226
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• 2020

해상풍력터빈 하부구조물은 중요한 기능의 수행, 접근성의 제약 등으로 인하여 건전성 모니터링을 통한 효과적 유지관리가 필요하다. 본 연구에서는 해상풍력터빈 트라이포드 하부구조물의 건전성 모니터링을 위한 기저모델개선 및 결함추정 기법을 실험적으로 연구한다. 우선 하부구조물 건전성 모니터링을 위한 절차를 제안한 후 이 과정을 트라이포드 하부구조물 축소모형에 대하여 적용한다. 즉, 축소모형에 대한 초기 기저모델을 수치적으로 수립한 후 모드특성을 추정하고, 건전상태 진동실험 결과로부터 구한 고유주파수와 모드형상을 기준으로 기저모델을 개선하는데, 이때 구조물의 경계조건을 고려하고 신경망기법을 이용한다. 이후, 개선된 기저모델을 이용하여 신경망의 훈련패턴을 생성하고, 손상상태 진동실험 결과로부터 구한 모드특성을 훈련된 신경망에 입력함으로써 결함을 추정한다. 유효고정부 모델을 이용하여, 건전상태에서 측정된 모드특성에 맞추어 합리적으로 기저모델을 수립할 수 있었다. 또한, 축소모형에 대한 손상실험을 수행하였는데, 4가지 손상경우에 대하여 손상을 추정한 결과, 합리적으로 손상위치를 추정할 수 있었으며, 실제 손상정도가 심해질수록 손상정도 추정치도 증가하였다. 그러나 손상정도가 상대적으로 미소한 경우, 해당 손상위치가 판정은 되지만 다른 위치와 비교하여 확실한 손상위치의 식별이 어려웠다. 향후, 이러한 미소손상 추정 및 손상정도 추정치의 강성감소에 대한 정량화 등에 대한 후속연구가 수반된다면, 해상풍력터빈 트라이포드 하부구조물의 건전성 모니터링에 제안 기법을 효과적으로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제14권6호
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• pp.1269-1289
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• 2014

With the sub-stepping technique, the numerical analysis in real-time dynamic hybrid testing is split into the response analysis and signal generation tasks. Two target computers that operate in real-time may be assigned to implement these two tasks, respectively, for fully extending the simulation scale of the numerical substructure. In this case, the integration time-step of solving the dynamic response of the numerical substructure can be dozens of times bigger than the sampling time-step of the controller. The time delay between the real and desired feedback forces becomes more striking, which challenges the well-developed delay compensation methods in real-time dynamic hybrid testing. This paper focuses on displacement prediction and force correction for delay compensation in the real-time dynamic hybrid testing with a large integration time-step. A new displacement prediction scheme is proposed based on recently-developed explicit integration algorithms and compared with several commonly-used prediction procedures. The evaluation of its prediction accuracy is carried out theoretically, numerically and experimentally. Results indicate that the accuracy and effectiveness of the proposed prediction method are of significance.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권9호
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• pp.837-842
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• 2009

구성 모드(Component mode) 합성법을 이용하여, 태양전지판의 유연구조 진동특성을 고려한 위성의 축약된 동적 모델링 기법을 수립하였다. 유연구조 위성의 본체와 태양전지판을 서로 다른 두 개의 부구조물로 나누고, 각각의 국부좌표계에 대하여 유도된 부구조물 표현식들을 위성 전체의 기준좌표계에 대해서 합성하였다. 수립된 부구조물 합성법은 단일 태양전지판을 갖는 유연구조 위성의 수치적 예제에 적용되었으며, 태양전지판의 회전을 고려한 전달함수 결과의 고찰을 통하여 동적 모델링 기법의 타당성을 확인하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권4호
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• pp.560-568
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• 1998

Recently to develop an automobile with better properities many researches and investments have been executed. In this paper we intend to improve the automobile properties by reducing the weight of the engine without changing the dynamic characteristics. At first the vibration analysis by the Substructure Synthesis Mehtod and the exciting test of the engine model performed to confirm the reliability of the analyzing tools. And the weight minimiza-tion is performed by the Sensitivity Analysis and the Optimum Structural Modificationl. To decrease the engine weight ideally the weight of the parts with the low sensitivity is to cut mainly and the changing quantity of the natural frequency by the cut is to be recovered by the weight modification of the parts with the high sensitivity. As actually the mathematical unique solution for the homogeneous problem(i. e. 0 object func-tion problem)does not exist we redesign the engine block with much thinner initial thickness and recover the natural frequencies and natural modes of original structure by the sensitivity analy-sis and then observe the Frequency Response Function(FRF) for the interesting points. In this analysis the original thickness of the engine model is 8mm and the redesigned initial thicknesses are 5mm and 6mm, And the number of the interesting natural frequencies are 1, 2, 3, 4 and 5 respectively.