Vibration testing is conducted for evaluate the fatigue resistance of responsible system over excitation situations and two kinds of vibration profiles, harmonic or random, are widely used in engineering fields. Harmonic excitation profile is adequate for the rotating machinery that is primarily exposed to the orderly excited force subjected for a rotating speed; Random profile is suitable for the non-stationary vibration input, that is a ground excitation for example. Recently, the sine on random(SOR) testing method was sometimes considered to represent the real excitation conditions since the measured response signals of a target system, expecially for moving mobility, shows usually a mixture of them. So, it is important to understand the accumulated fatigue damage over different excitation patterns, harmonic and/or random, to determine the efficient vibration profile of a target system. A uniaxial vibration testing with a notched simple beam was introduced to evaluate the fatigue damage for different excitation profiles and the best choice of vibration profile was concluded from those comparison of calculated fatigue damages.
Vibration testing is conducted for evaluate the fatigue resistance of responsible system over excitation situations and two kinds of vibration profiles, harmonic or random, are widely used in engineering fields. Harmonic excitation profile is adequate for the rotating machinery that is primarily exposed to the orderly excited force subjected for a rotating speed; Random profile is suitable for the non-stationary vibration input, that is a ground excitation for example. Recently, the sine on random (SOR) testing method was sometimes considered to represent the real excitation conditions since the measured response signals of a target system, expecially for moving mobility, shows usually a mixture of them. So, it is important to understand the accumulated fatigue damage over different excitation patterns, harmonic and/or random, to determine the efficient vibration profile of a target system. A uniaxial vibration testing with a notched simple beam was introduced to evaluate the fatigue damage for different excitation profiles and the best choice of vibration profile was concluded from those comparison of calculated fatigue damages.
The seismic capacity of columns usually has been tested in uniaxial loading condition. The seismic performance used to be evaluated under the same assumption. Since the real earthquake motion is multi-directional, the effects of multi-directional excitation on the seismic capacity of structures need to be carefully examined. In this paper, a frequency dependent alternate biaxial cyclic loading test is proposed as an evaluation method of seismic capacity under multi-directional excitation. Four test specimens were made and tested to study the degradation of strength, stiffness and ductility under biaxial loading condition. A multi- directional excitation. The capacity is obtained using frequency dependent alternate biaxial cyclic loading test. The orthogonal effect is taken into account by increasing the demand.
Several damage counting methods can be applied for the fatigue issues of a ground vehicle system using strain data and acceleration data is partially used for a high cyclic loading case. For a vibration test, acceleration data is, however, more useful than strain one owing to the good nature of signal-to-random ratio at acceleration response. The test severity can be judged by the fatigue damage and the pseudo-damage from the acceleration response stated in ISO-16750-3 is one of sound solutions for the vibration test. The comparison of fatigue damages, derived from both acceleration and strain, are analyzed in this study to determine the best choice of fatigue damage over multi-spectral input pattern. Uniaxial excitation test was conducted for a notched simple specimen and response data, both acceleration and strain, are used for the comparison of fatigue damages.
한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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pp.115-120
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1990
The spectroscopic properties of Cr3+-doped sapphire and Ti3+-doped sapphire fibers are reported. Tensile stress produces blue shifts of the R lines and changes in their radiative lifetimes and integrated intensities which can be correlated to stress-induced changes of the crystal-field parameters in a Cr3+-doped sapphire fiber. A net red shift of the zero phonon fluorescence line of 2Eg state and a decrease of the splittings of 2T2g state with uniaxial stress are observed in a Ti3+-doped sapphire. In excitation spectra the two peaks from the 2Eg state are shifted to the blue with different rates. The changes are attributed to the stress-induced changes of crystal field and Jahn-Teller effect.
In this study, a finite-element surface wave simulation using an effective elastic constant (EEC) was developed to calculate the Rayleigh wave velocity change and polarization change in aluminum, steel, and concrete under uniaxial stress. Under stress, an isotropic medium behaves like an anisotropic material during the wave propagation. The EEC is an equivalent anisotropic stiffness matrix which was derived to simulate the acoustoelastic effect using classical finite-element software. The vertical and horizontal surface displacements located 8-mm from a 1-㎲ excitation load were used to find the acoustoelastic coefficients kv and kp and compared to an analytical scheme. It was found that kv for aluminum and concrete matched within 4% of the analytical solution. The finite-element simulation showed that the Rayleigh wave arrival time for concrete and aluminum was greatly influenced by the stress level. Thus, predicting the stress level using concrete and aluminum's acoustoelastic effect is applicable.
고정반복법에 의한 암시적 HHT 시간적분법을 이용하여 3층 3경간 철근콘크리트 골조구조물을 수치해석모형과 물리적 분구조모형으로 나누어 실시간 하이브리드실험을 실시하였다. 물리적 부분구조모형으로는 1층 내부 비연성기둥 1개소가 선택되었고, 수치해석모형에 일축 방향의 지진하중을 시편이 심한 손상에 의하여 파괴에 이를 때까지 작용시켰다. 비선형 유한요소해석 프로그램인 Mercury가 실시간 하이브리드실험을 위하여 새로이 개발 및 적용되었다. 실험결과는 물리적 부분구조모형의 상부 수평방향 층간변위비를 OpenSees에 의한 수치해석시뮬레이션과 진동대실험의 그것과 비교하였다. 본 실험은 가장 복잡한 실시간 하이브리드실험 중의 하나이고, 하드웨어, 알고리즘 그리고 모형에 대한 기술적인 내용을 본 논문에 자세히 설명하였다. 수치해석모형의 개선, 물리적 부분구조 모형 접선강성행렬의 유한요소해석 프로그램에서의 평가 그리고 하중기반 보-요소의 요소상태결정의 연산시간을 줄이기 위한 소프트웨어의 개선이 이루어진다면 실시간 하이브리드실험과 진동대실험결과의 비교는 권장할 만하다. 그리고 "지진과 같은 동적하중하의 복잡한 구조물의 수치해석시뮬레이션"이라는 목적을 위하여 실시간 하이브리드실험은 동적하중에 대한 실험적 검증을 점진적으로 수치해석모형으로 대체하기 위한 저비용-고효율 실험법으로서의 가치를 충분히 가지고 있다고 할 수 있다.
GaAs 기판위에 Fe을 성장시킨 이종 접합 구조는 두 물질의 lattice mismatch가 1.4 % 정도로 작기 때문에 결정 상태가 매우 좋은 Fe층을 성장시킬 수 있는 것으로 알려져있다. GaAs/Fe의 계면에서는 많은 흥미로운 현상이 관찰되며, 또한 스핀주입을 이용한 산업적 응용 면으로 가치가 있는 구조로서 활발한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 GaAs(100) 표면에 Fe층을 쐐기모양으로 두께를 $0{\sim}3.4$ nm로 바꾸어 성장시키고 5 nm 두께의 Au층을 추가 증착시킨 시료를 Brillouin light scattering(BLS) 측정방법을 이용, 자기이방성에 대해 조사하였다. Fe층 두께를 변화시켜가며 자화 용이축과 곤란축 방향으로 외부자기장의 세기에 대한 스핀파 들뜸의 의존도와 외부자기장의 방위각에 대한 스핀파 들뜸의 의존도를 조사하였다. 측정된 결과의 정량적 분석을 통해 Fe층의 두께에 따라 일축 자기이방성 상수와 이축 자기이방성 상수를 구하였다. GaAs층 위에서 성장된 Fe층의 자기이방성은 GaAs 기판에 영향을 받아 Fe층의 두께가 얇을수록 큰 일축 자기이방성을 가지고 박막의 두께가 증가함에 따라서 Fe 본래의 이축 이방성의 크기가 증가함을 확인하였다.
We performed shape optimization of an anti-vibration rubber assembly which is used in the field option cabin of agricultural tractors to improve the vibration isolation capability. To characterize the hyper-elastic material property of rubber, we performed uniaxial and biaxial tension tests and used the data to calibrate the material model applied in the finite element analyses. We conducted a field test to characterize the input excitation from the tractor and the output response at the cabin frame. To account for the nonlinear behavior of rubber, we performed static analyses to derive the load-displacement curve of the anti-vibration rubber assembly. The stiffness of the rubber assembly could be calculated from this curve and was input to the harmonic analyses of the cabin. We compared the results with the test data for verification. We utilized Taguchi's parameter design method to determine the optimal shape of the anti-vibration rubber assembly and found two distinct shapes with reduced stiffness. Results show that the vibration at the cabin frame was reduced by approximately 35% or 47.6% compared with the initial design using the two optimized models.
본 연구에서는 농업용 트랙터에 조립식으로 결합되는 캐빈에 사용되는 방진고무의 진동절연성능을 향상시키기 위하여 형상최적설계를 수행하였다. 초탄성거동을 보이는 고무의 물성을 평가하기 위하여 일축 및 이축 인장시험을 수행하였고 이를 이용하여 유한요소해석에 입력 가능한 재료 모델을 도출하였다. 실제 트랙터의 운전 상태에서 진동을 측정하여 방진고무로 전달되는 입력 가진 및 이로 인한 캐빈 프레임의 응답을 정량화하였다. 비선형 거동을 보이는 방진고무의 특성을 반영하기 위해 정해석을 이용하여 방진고무의 하중-변위 곡선을 도출하였다. 이로부터 특정 하중 혹은 변위가 가해진 상태에서 방진고무의 강성을 계산할 수 있었으며 이를 캐빈의 조화가진해석에 사용하였다. 해석결과와 시험 결과의 비교를 통하여 해석모델 및 기법의 타당성을 검증하였다. 방진고무의 형상설계를 위하여 다구찌의 인자설계법이 사용되었으며 이를 통하여 강성이 최소화된 방진고무의 형상을 찾을 수 있었다. 방진고무의 최적 형상을 고려하여 조화가진해석을 수행한 결과 초기설계 대비 35 % 이상 개선된 진동저감효과를 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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