• 소음진동
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• 제8권2호
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• pp.260-266
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• 1998

수조 내에 잠긴 구조물에 대한 미끄럼 지진응답의 해석시 비선형 모델에 포함되는 유체동적 효과를 계산할 때에 종래의 방법은 수조와 구조물 사이의 초기 간격 조건만으로 계산한 다음, 이를 지진 작용 시간동안 일정한 값으로 가정하여 사용하였다. 이는 지진시 수중구조물의 예상변위가 유체 간격에 비해 아주 작다고 가정하였기 때문이다. 그러나 유체 간격이 비교적 크지 않은 조건에서는 이 방법은 자칫 비보수적인 결과를 초래할 수 있다. 본 논문에서는 건물내 수조에 잠긴 구조물에 대한 지진해석의 한가지 예를 통하여 어떠한 경우 얼마나 미끄럼변위를 과소평가 할 수 있는지를 보인다. 그리고, 이러한 경우 최대 미끄럼변위의 예측시 예상되는 과도한 오차를 피하기 위하여는 시간적분을 위한 각 적분 단위시간마다 유체동적 효과를 지속적으로 계산하여 개정하여 주어야 한다는 사실을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.361-368
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• 2014

본 연구에서는 테이퍼 보에 대한 미분방정식의 일반해에 캔틸레버 보의 경계조건을 적용하여 모드특성을 추정한다. 또한, 휨을 받는 테이퍼 원형강관 캔틸레버 보에 발생하는 관통균열을 모델링하기 위하여 에너지 방법을 이용하여 균열보에 대한 보 길이방향 휨강성을 구한 후 이를 이용하여 테이퍼 원형강관 캔틸레버 균열보에 대한 고유주파수와 모드형상을 추정한다. 보 길이에 따른 균열보의 휨강성 변화는 기존 연구에서 밝혀진 현상과 유사하게 합리적인 양상을 보였으며, 유도한 휨강성을 적용하여 산정한 균열보의 고유주파수는 균열 크기가 증가할수록 감소함을 확인하였고, 모드형상은 균열발생에 의해 변화함을 알 수 있었다. 연구결과는 향후 테이퍼 원형강관 캔틸레버 보 형태의 타워 구조물에 대한 진동기반 균열탐지에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.23-30
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• 2013

본 연구에서는 최근 2003년부터 2012년까지의 10년 동안 연최대평균풍속이 발생한 날의 변동풍속으로부터 최초파괴확률(FEP: first excursion probability)을 알아보기 위하여 대표지점 8개 지점을 선정하고, 선정된 각 지점에 대한 최근 10년 동안의 풍속자료는 기상청으로부터 획득했고, 90개의 앙상블 중 정규확률분포로 평가된 12개의 모집단을 선정하여, 최초파괴확률 평가를 실시하였다. 분석결과 FEP의 발생확률은 P모델이 M모델 보다 약 60-200% 크게 나타나는 사실을 알 수 있었고 지표면 10 m에서 실측된 기상청자료의 변동풍속으로부터 지상 320 m까지 추정한 변동풍속의 평균 풍속 난류강도의 수직분포를 확인할 수 있었고, 서울 대구의 경도풍 고도는 약 300 m, 나머지 지점은 약 240-280 m로 나타났고, 지표면부근에서의 난류강도는 0.72 m/s-3.3 m/s로 100 m 높이 까지는 난류강도의 변화율이 증가하는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권3호
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• pp.215-221
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• 2008

구조물의 대표적 동적특성인 고유진동수 및 모드형상은 손상평가, 구조계추정기법 등과 결합한 구조건전성 평가분야에서 매우 중요한 기초 자료로 활용되고 있다. 그러나 해양구조물이나 대경간 교량과 같은 대형 구조물의 경우 진동원을 정확히 계측하기 힘들기 때문에 소규모의 구조물에 많이 쓰이는 기존의 모달 테스트 기법으로는 구조물의 진동특성을 구할 수 없다. 본 논문에서는 경간이 긴 대형 트러스 구조물을 대상으로 가속도 응답만으로 고유진동수 및 모드형상을 추출할 수 있는 방법을 연구하였다. 트러스 구조물의 수치해석 모델을 이용하여 가속도 응답 및 주파수 응답함수의 생성과정, 모드분석을 통한 고유진동수 및 모드형상 추출과정을 상세히 설명하였다. 제안한 방법으로 얻은 모드형상은 고유치 해석으로부터 계산된 모드형상과 비교하여 정확성을 검증하였으며, 모의 손상을 통한 손상평가기법에 적용하여 타당성을 입증하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.761-771
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• 2008

열차운행주파수가 철도교의 고유진동수와 일치하면, 철도교의 공진은 피할 수 없다. 또한, 열차가 교량을 매우 빠르게 통과하면, 계측 가능한 시간응답의 샘플 수는 매우 적다. 본 논문은 그러한 경우에 대하여 철도 교량의 동특성을 매우 효과적으로 추출할 수 있는 TDD기법과 SI기법을 소개한다. 열차통과 직후에 교량의 자유진동 시간응답구간의 상호상관을 이용하여 모드형상은 TDD기법으로 추출하고, 고유진동수 및 감쇠비 등의 시간변수들은 SI기법으로 추출한다. 경부고속철도 시스템에 위치한 2경간 강합성교량의 동특성 추출실험을 통하여 TDD기법과 SI기법의 현장 적용성이 검토되었다. 동특성 추정결과는 기존의 ERADC기법의 결과와 비교 검토되었다. 추정결과는 기존의 방법을 이용하여 획득된 결과와 매우 잘 일치한다.

• Tribology and Lubricants
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• 제36권5호
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• pp.279-289
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• 2020

In this paper, a method is proposed for establishing an approximate prediction model of rotor-dynamics through modal testing. In particular, the proposed method is applicable to systems that cannot be established according to conventional methods owing to the absence of information regarding the dimensions and material of the rotor-bearing system. The proposed method is demonstrated by employing a motor dynamometer driven by a 1 MW class induction motor without dimension and material information. The proposed method comprises a total of seven steps, wherein an initial model is established by incorporating approximate dimensions and material information, and the model is improved on the basis of the natural frequency characteristics of the system. During model improvement, the modification factor is introduced for adjusting the elastic modulus and shear modulus of the system. Analysis of critical speed and imbalance response indicates that the separation margin is 67% and the maximum vibration amplitude is less than the amplitude limit of 0.032 mm under the API 611 standard, which means that the motor dynamometer can stably operate at a rated speed of 1800 rpm. Hence, the obtained results validate the feasibility of the proposed method. Furthermore, for broad usage, it is necessary to accordingly apply and validate the proposed method for various rotor-bearing systems.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.98-105
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• 2005

본 논문은 복합재 패들형 블레이드를 장착한 무힌지 허브 시스템의 정지 및 전진 비행시 공력탄성학적 안정성 시험에 대한 것이다. 블레이드와 허브 flexure의 리드래그 감쇠비를 측정하기 위해 무힌지 허브시스템을 한국항공우주연구원의 GSRTS(General Small-scaled Rotor Test System)에 장착하여 가진 시험을 실시하였다. 리드래그 모드의 감쇠비를 산출하기 위해 MBA(Moving Block Analysis)기법을 사용하였다. 먼저 금속재 flexrue를 장착하여 시험을 수행한 후, 로터시스템의 동력학적 특성이 같도록 설계된 복합재 flexure를 장착하여 시험하였다. 시험은 정지 및 전진비행 조건에 따라 지상 및 풍동에서 수행하였다. 비회전 시험을 통해 복합재 flexure의 감쇠특성이 금속재보다 향상됨을 확인하였으며, 모든 시험 조건에 대해 복합재 flexure가 금속재보다 무힌지 허브시스템에 대한 공력탄성학적 안정성이 향상됨을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제20권5호
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• pp.701-718
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• 2015

The joint distribution of wind speed and wind direction at a bridge site is vital to the estimation of the basic wind speed, and hence to the wind-induced vibration analysis of long-span bridges. Instead of the conventional way relying on the weather stations, this study proposed an alternate approach to obtain the original records of wind speed and the corresponding directions based on field measurement supported by the Structural Health Monitoring System (SHMS). Specifically, SHMS of Sutong Cable-stayed Bridge (SCB) is utilized to study the basic wind speed with directional information. Four anemometers are installed in the SHMS of SCB: upstream and downstream of the main deck center, top of the north and south tower respectively. Using the recorded wind data from SHMS, the joint distribution of wind speed and direction is investigated based on statistical methods, and then the basic wind speeds in 10-year and 100-year recurrence intervals at these four key positions are calculated. Analytical results verify the reliability of the recorded wind data from SHMS, and indicate that the joint probability model for the extreme wind speed at SCB site fits well with the Weibull model. It is shown that the calculated basic wind speed is reduced by considering the influence of wind direction. Compared to the design basic wind speed in the Specification of China, basic wind speed considering the influence of direction or not is much smaller, indicating a high safety coefficient in the design of SCB. The results obtained in this study can provide not only references for further wind-resistance research of SCB, but also improve the understanding of the safety coefficient for wind-resistance design of other engineering structures in the similar area.

• 한국음향학회지
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• 제36권4호
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• pp.247-253
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• 2017

일반적으로 내화물의 진동특성은 등방성 재료로 가정한 후 확인한다. 하지만 실제로 내화물은 특정 방향으로 가압 성형하여 제조되기 때문에 이방성 재료특성을 보인다. 따라서 본 연구에서는 내화물을 정방정계 대칭성으로 가정하고, 유한요소프로그램을 이용해 너비, 길이, 높이 방향에 대한 주파수 응답을 얻었다. 해석결과의 타당성은 실제 측정결과의 비교를 통해 검증하였다. 주파수 응답을 기반으로, 충격방향기법을 이용하여 내화벽돌의 세 방향의 두께를 추정하였다. 실험을 통해 찾은 두께와 실제 두께와의 최대 오차율은 5 % 미만으로 확인되었다. 이를 통해 내화물과 같은 이방성 재료 두께 측정 시 충격반향기법의 효용성을 확인하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권3호
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• pp.717-733
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• 2015

Modal parameters of a structure are commonly used quantities for system identification and damage detection. With a limited number of studies on the statistics assessment of modal parameters, this paper presents procedures to properly account for the uncertainties present in the process of extracting modal parameters. Particularly, this paper focuses on how to deal with the measurement error in an ambient vibration test and the modeling error resulting from a modal parameter extraction process. A bootstrap approach is adopted, when an ensemble of a limited number of noised time-history response recordings is available. To estimate the modeling error associated with the extraction process, a model prediction expansion approach is adopted where the modeling error is considered as an "adjustment" to the prediction obtained from the extraction process. The proposed procedures can be further incorporated into the probabilistic analysis of applications where the modal parameters are used. This study considers the effects of the measurement and modeling errors and can provide guidance in allocating resources to improve the estimation accuracy of the modal data. As an illustration, the proposed procedures are applied to extract the modal data of a damaged beam, and the extracted modal data are used to detect potential damage locations using a damage detection method. It is shown that the variability in the modal parameters can be considered to be quite low due to the measurement and modeling errors; however, this low variability has a significant impact on the damage detection results for the studied beam.