Mutiresolution proportional-integral-derivative(MRPID) 제어기는 웨이브렛 기반의 다해상도 응답을 이용해서 에러 신호에 포함되어 있는 잡음과 외란을 제거하는 필터 역할을 해준다. 다해상도 응답의 특징상 샘플링 주파수가 높을 경우 상대적으로 고주파성분이 남아있음으로 인해 응답속도가 떨어지는 대신에 오버슈트가 제거되고, 낮을 경우 신호 성분이 제거되므로 인해 응답속도가 향상되지만 오버슈트가 증가 되는 결과를 보였다. 본 논문에서는 proportional-integral-derivative(PID) 제어기와 MRPID 제어기의 응답을 이용한 샘플링 주파수를 설정하는 기법과, MRPID 제어기의 특성을 고려한 파라미터 설정기법을 제안한다. 모의실험을 통해서 제안된 기법의 타당성을 검증하였다.
In this study, finite element modeling and structural vibration analyses of a gyrocopter have been conducted considering dynamic hub-loads due to rotating blades. For this research, 3D CATIA models for most mechanical parts are exactly prepared and assembled into the final aircraft configuration. Then the dynamic finite element model including several non-structural parts are constructed based on the exact 3D CAD data. Computational structural dynamics technique based on finite element method is applied using both MSC/NASTRAN and developed in-house code which can largely reduce the pre and postprocessing time of general transient dynamic analyses. Modal based transient and frequency response analyses are used to efficiently investigate vibration characteristics. The results include natural frequency comparison for different fuel and pilot conditions, fundamental natural mode shapes, frequency responses and transient acceleration responses of the present gyrocopter model.
This paper presents a time domain method for soil-structure interaction analysis for seismic loadings. It is based on the finite element formulation incorporating analytical frequency-dependent infinite elements for the far field soil. The dynamic stiffness matrices of the far field region formulated using the present method in frequency domain can be easily transformed into the corresponding matrices in time domain. At first, the equivalent earthquake forces are evaluated along the interface between the near and the far fields from the free-field response analysis carried out in frequency domain, and the results are transformed into the time domain. An efficient procedure is developed for the convolution integrals to evaluate the interaction force along the interface, which depends on the response on the interface at the past time instances as well as the concurrent instance. Then, the dynamic responses are obtained for the equivalent earthquake force and the interaction force using Newmark direct integration technique. Since the response analysis is carried out in time domain, it can be easily extended to the nonlinear analysis. Example analysis has been carried out to verify the present method in a multi-layered half-space.
This paper deals with the dynamic characteristics of the shaft with impeller model which is the most important part in developing the resin mixing machine. Through reverse engineering, it is possible to make the shaft with impeller geometry model which is necessary vibration characteristic analysis by commercial impeller. The natural frequency analysis and structural analysis using finite element analysis software are performed on the imported commercial shaft with impeller model. The most important fundamental natural frequency of the shaft with impeller model is around 14.5 Hz, which well agrees with modal testing. The most effective design variables were extracted by ANOM(analysis of means) and pareto chart. This paper presents approximation 2nd order polynomial as design variables using RSM(response surface methodology). Generally, RSM take 2 or 3 design variables, but this method uses 5 design variables with table of mixed orthogonal array. Further more, the analyzed result of the commercial shaft with impeller is to be utilized for the structural design of resin chock mixing machine.
Seismic ground response analysis is one of the most important issues in geotechnical earthquake engineering. Conventional seismic site response and free field analysis of layered soils does not consider the effect of surcharge mass which may be present on the top layer. Surcharge mass may develop extra inertial force to the soil and, hence, significantly affect on the results of seismic ground response analysis. Methods of analysis of ground response may also be categorized into time domain and frequency domain concepts. Simplicity in developing analytical relations and accuracy in considering soil dynamic properties dependency to loading frequency are benefits of frequency domain analysis. In this part of the paper, seismic ground response is analyzed using transfer function method for soil layers considering surcharge mass on the top layer. Equation of motion, wave equation, is solved using amended boundary conditions which effectively take the impact of surcharge mass into account. A computer program is developed by MATLAB software based on the solution method developed for wave equation. Layered soils subjected to earthquake loading were numerically studied and solved especially by the computer program developed in this research. Results obtained were compared with those given by DEEP SOIL computer program. Such comparison showed the accuracy of the program developed in this study. Also in this part, the effects of geometrical and mechanical properties of soil layers and especially the impact of surcharge mass on transfer function are investigated using the current approach and the program developed. The efficiency and accuracy of the method developed here is shown through some worked examples and through comparison of the results obtained here with those given by other approaches. Discussions on the results obtained are presented throughout in this part.
차량의 진행을 근사화한 외부 가진력을 고려한 강제 진동에서의 주파수 특성을 알아보고자 하였고, 다양한 가진 진폭과 주파수를 갖는 외력이 작용하면서 차량이 둔턱을 넘어갈 때에 차량에서 일어나는 주파수 영역의 진동특성을 분석하였다. 응답은 수치해석을 통하여 변위, 속도 및 가속도 등의 응답을 구하였고 이들을 FFT 처리하여 각 시간 응답의 FRF(Frequency response function) 주파수 특성을 분석하였다. 특히, 차량 고유모드와 외부 가진 모드의 발생 위치를 확실하게 비교하여 밝혔고 외부 가진력에 의한 강제진동 모델에서 변위, 속도 및 가속도의 거동과 주파수 응답함수에서의 고유모드의 위치와 주변의 가진 모드 분포 및 파워 스펙트럼, 실수부와 허수부의 FRF도 나타났으며 각 FRF에서 근접 모드 특성도 분석하였다. 외부 가진력으로 정현파의 가진력과 임펄스 가진력에 의한 둔턱 주파수를 고려하여 가정한 근사 모델에서 발생 모드를 구별할 수 있었다. 상당하는 질량, 감쇠 및 강성을 변화하는 여러 시스템에서 강제진동의 응답특성을 체계적으로 다루었다.
위상응답에 의해 이차전지의 SOH를 측정하기 위하여 유도성 소자의 사용을 제안하였다. 이차전지의 Randles 등가 모델에 대하여 모의 실험한 결과 부하로 사용된 유도성 소자는 고역응답특성을 가지며 최대 위상응답주파수 대역을 증가시킨다. 이차전지에 대한 위상응답특성이 잘 나타나는 주파수대역을 획득하기 위해 유도성 소자의 인덕턴스 값을 변화시켜 위상응답을 측정하였으며, 631Hz에서 최대 위상응답을 보이는 33uH의 유도성 소자를 사용하였다. 각각 다른 SOH를 가진 이차전지에 대하여 위상응답을 측정한 결과 SOH 20% 당 위상응답은 약 $3.7^{\circ}$의 차이를 보여 유도성 소자에 대한 위상측정에 의해 이차전지의 SOH를 진단할 수 있음을 보였다.
본 논문에서는 노후된 중소규모 RC슬래브 교량에 대한 응답계수를 분석하였다. 이 응답계수는 진동수 기반 교량의 내하력 예측 모델에서 중요한 변수이며, 정적 및 동적 응답계수로 구성되어 있다. 정적 및 동적 응답계수는 교량의 현재와 이전(또는 설계) 상태의 진동수 변화와 충격 계수 변화에 따라 각각 결정된다. 여기서 충격계수 변화는 충격계수 응답스펙트럼에서 교량의 고유진동수에 따라 산출된다. 본 연구에서 고려한 총 4개의 대상교량은 지간길이가 12 m이고 시공 후 30년 이상 된 RC슬래브 노후 교량이다. 진동수 분석을 위해 덤프 트럭을 이용한 현장 동적 재하시험과 설계기반 FE모델을 이용한 고유치 해석을 통해 교량의 현재 및 설계 상태의 고유 진동수를 각각 도출하였다. 충격계수 응답스펙트럼 개발에 있어서 좀 더 현실적인 조건을 반영하기 위해 3축이동하중과 단순지지 및 양단고정 조건을 고려하였다. 분석 결과 응답계수는 0.21에서 0.91까지 광범위하게 분포하였고, 정적 응답계수가 총 응답계수 결과에 크게 기여한 반면 동적 응답계수는 결과에 작은 영향을 미쳤다. 1축 이동하중과 단순지지 조건에서의 응답계수와 비교해 보았을 때 최대 오차는 약 3%미만으로 매우 작게 나타났다.
In this paper, a simple method to design an MIMO sound field control system was proposed. The control system was designed to achieve 1) noise attenuation and 2) sound equalization by utilizing feedback and feedforward controllers. The method was based on partial model matching on frequency domain which only required measured frequency response data, or impulse response data in order to tune parameters of the controller. The proposed method was applied to a normal office room and results of experiment showed effectiveness of the proposed method.
When the vibration troubles occur on the ship structure during the sea trial, the rectification work is very restricted because of in-situ limitation. Usually, the finite element method is used to improve vibration characteristics of the structure, but it takes lots of time and effort in modeling the structure and adjusting the finite element model in order to consider appropriate boundary conditions of a complex ship structure. Therefore, experimental methods have been in general suggested to obtain proper countermeasures without time-consuming in modeling. In this paper, FRE(frequency response function) synthesis method is applied to estimate natural frequency of the modified ship structure, which is obtained from experimental and numerical methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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