• Smart Structures and Systems
• /
• 제29권4호
• /
• pp.641-652
• /
• 2022

High-rise structures prone to large vibrations under the action of strong winds, resulting in fatigue damage of the structural components and the foundation. A novel compound damping cable system (CDCS) is proposed to suppress the excessive vibrations. CDCS uses tailored double cable system with increased tensile stiffness as the connecting device, and makes use of the relative motion between the high-rise structure and the ground to drive the damper to move back-and-forth, dissipating the vibration mechanical energy of the high-rise structure so as to decaying the excessive vibration. Firstly, a third-order differential equation for the free vibration of high-rise structure with CDCS is established, and its closed form solution is obtained by the root formulas of cubic equation (Shengjin's formulas). Secondly, the analytical solution is validated by a laboratory model experiment. Thirdly, parametric analysis is conducted to investigate how the parameters affect the vibration control performance. Finally, the dynamic responses of the high-rise structure with CDCS under harmonic and stochastic excitations are calculated and its vibration mitigation performance is further evaluated. The results show that the CDCS can provide a large equivalent additional damping ratio for the vibrating structures, thus suppressing the excessive vibration effectively. It is anticipated that the CDCS can be used as a good alternative energy dissipation system for vibration control of high-rise structures.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제15권3호
• /
• pp.505-522
• /
• 2015

Variation of temperature is a primary environmental factor that affects the behavior of structures. Therefore, understanding the mechanisms of normal temperature-induced variations of structural behavior would help in distinguishing them from anomalies. In this study, we used the structural health monitoring data of the Shanghai Yangtze River Bridge, a steel girder cable-stayed bridge, to investigate the mechanisms of thermally induced vertical deflection ($D_T$) at mid-span of such bridges. The $D_T$ results from a multisource combination of thermal expansion effects of the cable temperature ($T_{Cab}$), girder temperature ($T_{Gir}$), girder differential temperature ($T_{Dif}$), and tower temperature ($T_{Tow}$). It could be approximated by multiple linear superpositions under operational conditions. The sensitivities of $D_T$ of the Shanghai Yangtze River Bridge to the above temperatures were in the following order: $T_{Cab}$ > $T_{Gir}$ > $T_{Tow}$ > $T_{Dif}$. However, the direction of the effect of $T_{Cab}$ was observed to be opposite to that of the other three temperatures, and the magnitudes of the effects of $T_{Cab}$ and $T_{Gir}$ were found to be almost one order greater than those of $T_{Dif}$ and $T_{Tow}$. The mechanisms of the thermally induced vertical deflection variation at mid-span of a cable-stayed bridge as well as the analytical methodology adopted in this study could be applicable for other long-span cable-stayed bridges.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.44-52
• /
• 2003

본 논문은 원자력발전소 방화벽에 설치된 케이블관통부 충전시스템(CPFS: Cable penetration fire stop) 안에서 일어나는 동적 열전달 현상을 수식화하고, 새로운 혼합알고리즘을 이용해서 수치적으로 계산하여, 3차원 그래픽으로 나타내는 작업에 관한 연구이다. CPFS 내에서의 열전도 현상을 주어진 초기조건과 경계조건하에서 포물선 편미분방정식(Parabolic PDE)으로 수식화하였다. 계산을 단순화하기 위하여 전체 열 흐름을 z-축직선상에서의 일어나는 열전도 성분과 x-y-좌표 평면상에서 일어나는 열전도 성분으로 나누었다. z-축과 평행한 직선상에서 일어나는 열전도를 나타내는 PDE는 연속과완화법(SOR: Sequential over-relaxation)을 이용하여 유한불연속 점들에 대한 연립상미분방정식(ODE)으로 만들어서 풀었고, x-y-좌표 평면상에서 일어나는 열전도에 관한 PDE는 Galerkin 유한요소법(FEM: Finite element method)을 적용하여 ODE로 전환해서 풀었다. 여기서 시간과 공간의 함수인 온도는 각 직선상의 점들과 각 평면상의 요소절점들에 대해서 일정한 시간간격으로 초기온도와 경계온도를 업데이트하여 번갈아 가며 계산한다. 이러한 일련의 계산결과를 바탕으로 CPFS시스템 내에서의 온도분포의 동적인 변화를 계산해 낼 수 있었다. 결론적으로 관통하는 케이블이 CPFS시스템의 온도분포에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이션 결과는 CPFS내의 온도분포를 쉽게 이해할 수 있도록 3차원 그래픽으로 나타냈으며, 관통하는 케이블이 방화시스템의 온도분포에 매우 중요한 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 계산결과를 실험결과와 직접 비교함으로써, 개발된 모델과 계산 알고리즘의 정당성을 보였다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
• /
• pp.158-165
• /
• 2005

KOGAS(Korea Gas Corporation) has about a hundred of local stations to supply natural gas to the city gas companies and the power stations. As some severe flow fluctuation phenomena are observed in several governor stations, the investigation about the reasons and factors which are relating to flow fluctuation has been started. Some field surveys hav been carried out and experimental studies have been performed to find the fluctuation mechanism. As a result, it is found that the flow fluctuation is related with the length of straight pipe in front of the meter, the size of the header pipe and the variation of demand at the city gas company and the power station. Furthermore. it is also proved that both the length of the transmitter cable and the status of the coating of signal transmission cable do not affect flow fluctuation, but the measurement range of the differential pressure transmitter influences flow fluctuation. On the other hand, as the averaging the flow fluctuation is converged to less than 0.1 % in almost all of the cases, it is concluded that the quantity of flow fluctuation do not relates to metering accuracy directly.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.221-222
• /
• 2007

The test method on materials of electrical power cable are used in accordance with 18 specifications of IEC, ICEA, KS and KEPCO Spec. The validation of test methods were checked and established by solving the problems occurred during the test. These tests are tensile strength, hot creep, shrink back, environmental stress cracking, flammability, oxygen index, absorption coefficient, differential scanning calorimetry, amount of ion in semiconductor, void, amber, contaminant and water tree etc. The performance test of power cable made by A, B, C, D company were evaluated and compared.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권1A호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

사장교에 사용되는 팽팽한 경사 케이블은 풍우현상에 의하여 진동에 쉽게 노출된다. 더욱이 보편적으로 알려진 풍우현상 이외의 이상현상에 의한 과도한 진동이 발생할 여지도 항상 존재한다. 급증한 동적변위는 케이블과 보호관에 과도한 인장력을 발생시키고 정착구와 댐퍼에 피로손상을 발생시키며 보강형의 설계에서 고려하지 않았던 추가적인 전단력 변화를 발생시킨다. 본 연구는 사장 케이블의 자유장에 발생된 동적변위에 의한 케이블의 동적장력 변화와 보강형의 전단력 변화를 분석 할 수 있는 해석적인 기법을 기술하고, 이로 인해 발생될 수 있는 사장교의 동적문제를 간략히 언급한다. 이것을 실현시키기 위해 사장 케이블이 진동하여 법선방향 변위를 발생시킬 때 나타나는 변화를 현방향 장력과 법선방향 장력으로 분리하여 물리적인 현상을 미분방정식으로 표현한 후 전개한 해를 풍우현상에 적용하여 케이블의 동적장력 변화와 보강형의 전단력 변화를 산정하였다. 주목할 것으로 CIP Recommendations(2002)에서 제시하는 방법론에 본 연구의 일부사항을 반영하여 산정하면 본 연구와 매우 유사한 결과를 제시하지만 CIP Recommendations에서 제시하는 방법론을 그대로 따라서 산정하면 10% 이상의 오차를 제시함을 확인하였다. 이것은 국제적으로 활용도가 매우 높은 설계지침에서 조차도 본 연구에서 논의하는 주제에 관한 조치가 없었음을 의미하는 것이다. 여기에 관한 검증은 사장 케이블의 진동형상을 만족하도록 외적하중을 재하시킨 탄성현수선 요소를 이용한 유한요소해석을 통하여 수행하였다.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
• /
• 제13권5호
• /
• pp.423-429
• /
• 2013

A 6-Gb/s differential voltage mode driver is presented whose output impedance and pre-emphasis level can be controlled independently. The voltage mode driver consists of five binary-weighted slices each of which has four sub-drivers. The output impedance is controlled by the number of enabled slices while the pre-emphasis level is determined by how many sub-drivers in the enabled slices are driven by post-cursor input. A prototype transmitter with a voltage-mode driver implemented in a 65-nm CMOS logic process consumes 34.8-mW from a 1.2-V power supply and its pre-emphasized output signal shows 165-mVpp,diff and 0.56-UI eye opening at the end of a cable with 10-dB loss at 3-GHz.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제3권4호
• /
• pp.255-260
• /
• 1991

차동증폭과 A/D(analog-to-digital) 변환 회로를 마이크로프로세서(microprocessor)로 작동되는 데이타로거(data logger)에 연결하여 부산-하마다간의 해저케이블 전압변동을 기록하는 장치를 개발하였다. 이 장치는 저가격, 소형, 저전력소모가 특징이며 계기의 전압드리프트(drift)가 정밀수정되고, 무인자동으로 다량의 자료저장과 모뎀(modem)에 의한 자료전달이 가능하다. 케이블 전압 및 전류 이외에 실내온도와 수은전지 전압을 측정하는데, 이는 온도영향에 따른 오차보정과 장기관 계기안정도를 확인하기 위한 것이다. 이 계기에 의한 관측자료에 의하면 부산해저중계국에서의 전압신호는, 약 0.2 볼트의 일정한 폭의 높은 주파수의 잡음대로 이루어져 있는데, 조석과 비슷한 느린 주기로 약 1볼트 범위내에서 변동한다. 또한, 케이블 전원공급장치는 실내온도가 빠르게 변할 때 많은 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.19-24
• /
• 2005

To improve mean-life and reliability of power cable, we have investigated specific heat (Cp) and thermal conductivity of XLPE insulator and semiconductive materials in 154kV underground power transmission cable. Specimens were respectively made of sheet form with EVA, EEA and EBA added 30wt%, carbon black, and the other was made of sheet form by cutting XLPE insulator in 154kV power cable. Specific heat (Cp) and thermal conductivity were· measured by DSC (Differential Scanning Calorimetry) and Nano Flash Diffusivity. Specific-heat measurement temperature ranges of XLPE insulator were from 20[$^{\circ}C$] to 90[$^{\circ}C$], and the heating rate was 1[$^{\circ}C$/min]. And the measurement temperatures of thermal conductivity were 25[$^{\circ}C$}], 55[$^{\circ}C$] and 90[$^{\circ}C$]. In case of semiconductive materials, the measurement temperature ranges of specific heat were from 20[$^{\circ}C$] to 60[$^{\circ}C$], and the heating rate was 1[$^{\circ}C$/min]. And the measurement temperatures of thermal conductivity were 25[$^{\circ}C$] and 55[$^{\circ}C$]. From these experimental results, both specific heat and thermal conductivity were increased by heating rate because volume of materials was expanded according to rise in temperature.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제29권5A호
• /
• pp.467-475
• /
• 2009

기존의 연구들은 댐퍼만에 의한 부가감쇠비의 Universal Curve만을 제공하였기 때문에 실무에서는 케이블의 구조감쇠 및 공기역학적감쇠와 같은 자체감쇠를 독립적으로 고려하곤 한다. 즉, 케이블에 발생하는 자체감쇠비와 댐퍼에 의해 부여되는 Universal Curve로부터 얻은 부가감쇠비를 산술적으로 합하여 케이블-댐퍼 시스템의 전체감쇠비를 결정해 왔다. 하지만 이러한 선형조합 접근법은 이론적인 근거가 미약하며 관련된 연구도 찾아볼 수 없는 실정이므로 이에 관한 유효성을 검증해 볼 필요가 있다. 이것을 위해 본 연구에서는 자체감쇠를 고려한 전체감쇠비 해석법을 개발하여 정해를 제시하고 이것을 기존의 선형조합 접근법에 의해 얻어진 전체감쇠비와 비교하여 선형조합 접근법의 유효성 여부를 검증하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 강성은 작고 최적감쇠계수와 비슷한 감쇠계수를 갖는 댐퍼가 지점에서 가깝게 설치되어 있으며, 케이블의 진동이 저차 모드 위주로 발생하고 케이블의 자체감쇠가 크지 않은 일반적인 풍환경에서는 기존의 연구그룹에서 제시하는 연구결과나 선형조합 접근법을 적용하는 것에 무리가 따르지 않는다. 하지만 외부댐퍼나 예기치 못한 고차 진동모드의 발생, 강성이 큰 댐퍼가 사용되는 경우에는 본 연구를 적용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 본 연구는 케이블의 자체감쇠를 고려한 전체감쇠비의 정해를 제시하고 이것을 토대로 선형조합 접근법에 대한 적용근거를 제시하였다는 점에서 의미를 찾을 수 있다. 차후 본 연구를 발전시켜 공기역학적감쇠에 대응하는 최적감쇠계수를 실시간으로 제시할 수 있게 된다면 MR(Magneto-rheological) 댐퍼와 같은 준능동 댐퍼의 케이블-댐퍼 시스템 제어의 중요한 알고리즘이 될 것으로 기대된다.