• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.1-10
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• 1993

주파수응답함수는 주파수영역에서 구조물의 동특성을 추정하는데 있어 가장 중요하고 기본이 되는 것이다. 본 논문에서는 주파수응답함수의 추정을 위한 개선된 방법을 제안하였다. 제안된 주파수응답 함수는 종래의 주파수응답함수 산정 방법인 $H_1$(f)와 $H_2$(f)의 가중평균으로 구성되었다. 이것은 $H_2$(f)가 공진주파수영역에서 더 정확한 결과를 주는 반면, $H_1$(f)는 비공진주파수영역에서 더 좋은 결과를 주는 특성을 이용한 것이다. 본 논문에서 제안한 방법의 타당성을 검증하기 위하여, 수치모의실험과 함께 실제 실험을 수행하여 얻어진 데이타를 분석하였다. 해석 결과로 부터, 새로이 제안된 주파수응답함수가 다른 주파수응답함수에 비해 좀 더 정확한 결과를 줌을 확인할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제26권6호
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• pp.509-516
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• 2001

This paper introduced some advantages of the time-frequency analysis of vibration and investigated, using the time-frequency transform, the characteristics of the transient motion of a tractor seat, which occurred during the tractor traversed over a rectangular obstacle on the flat surface. The characteristics of the short-time courier and wavelet transforms as time-frequency analysis methods were introduced and discussed to figure out which is more suitable to the analysis of the transient motions of agricultural tractors. Using each transform, transient vibration of a tractor seat was analyzed. Results of the analysis showed that the transient vibration of the seat was influenced by the natural frequencies of vertical mode of chassis, pitching mode of engine and pitching mode of cab of the tractor. The time sequence of the natural mode of tractor vibration was also revealed by the time-frequency analysis. The vibration path analysis by the time-frequency transform showed that the vibration energies transmitted from the front mounts to the seat were less than those from the rear mounts. The energy reduction ratios between the cab mounts and seat were also estimated to be about 72∼78%. The front mounts showed larger reduction than the rear mounts. However, the reduction difference between the right and left sides mounts was negligibly small. The short time Fourier transform was found to be a proper method for investigating the transient motions of farm machines and their effects on the ride vibration.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.287-292
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• 2005

This paper presents a rational polynomial approximation method to estimate modal parameters of wind excited structures using incomplete noisy measurements of structural responses and partial measurements of wind velocities only. A stochastic model of the excitation wind force acting on the structure is estimated from partial measurements of wind velocities. Then the transfer functions of the structure are approximated as rational polynomial functions. From the poles and zeros of the estimated rational polynomial functions, the modal parameters, such as natural frequencies, damping ratios, and mode shapes are extracted. Since the frequency characteristics of wind forces acting on structures can be assumed as a smooth Gaussian process especially around the natural frequencies of the structures according to the central limit theorem (Brillinger, 1969; Yaglom, 1987), the estimated modal parameters are robust and reliable with respect to the assumed stochastic input models. To verify the proposed method, the modal parameters of a TV transmission tower excited by gust wind are estimated. Comparison study with the results of other researchers shows the efficacy of the suggested method.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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• pp.97-100
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• 2006

This study performed numerical analysis for obtaining optimal frequency and damping ratio of tuned mass damper (TMD) using 20 seismic loads measured at rock site. The structures of $1{\sim}2$ second natural period were considered, and optimal frequency and damping ratio were estimated for different mass ratio in terms of displacement and absolute acceleration response control. Numerical results showed that the values of the optimal parameters were different those from previous study by Hartog.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권3호
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• pp.279-285
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• 2017

Modal expansion technique (MET) is a method to estimate the vibration fields of flexible structures by using eigenmodes of the structure and the signals of sensors. It is the useful method to estimate the vibration fields but has the truncation error since it only uses the limit number of the eigenmodes in the frequency of interest. Even though block-wise MET performed frequency block by block with different valid eigenmodes was developed, it still has the truncation error due to the absence of other eigenmodes. Thus, this paper suggested an improved block-wise modal expansion technique. The technique recovers the truncation errors in one frequency block by utilizing other eigenmodes existed in the other frequency blocks. It was applied for estimating the vibration fields of a cylindrical shell. The estimated results were compared to the vibration fields of the forced vibration analysis by using two indices: the root mean square error and parallelism between two vectors. These indices showed that the estimated vibration fields of the improved block-wise MET more accurately than those of the established METs. Especially, this method was outstanding for frequencies near the natural frequency of the highest eigenmode of each block. In other words, the suggested technique can estimate vibration fields more accurately by recovering the truncation errors of the established METs.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권1호
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• pp.65-71
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• 2009

본 연구에서는 기존의 25 m 지간을 갖는 PSC I형 단순 철도교에 대해 고속 및 일반 열차하중으로 인한 동적거동을 분석하여 철도교량의 동적사용성을 평가하였다. 고유진동수는 8Hz 대역으로 평가되어 철도교량의 적정 고유진동수 범위 내에 들어있으며, 공진발생 가능성은 없는 것으로 나타났다. 가속도 응답은 무궁화호 열차 주행 시 제한 값 0.35 g를 초과하는 0.43 g가계측되었다. 또한 단부꺽임각은 고속철도의 설계기준을 만족하지 못하였으며 충격계수와 처짐은 모두 설계기준을 만족하였다. 결과적으로 25 m 지간을 갖는 PSC I형 단순 철도교의 경우 다양한 열차하중에 대하여 동적사용성을 부분적으로 확보하고 있는 것으로 나타났으나 진동가속도 응답을 감소시키기 위한 대책이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.87-94
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• 2012

본 연구에서는 풍력발전기 타워의 효과적인 상태 모니터링을 위하여 타워의 고유진동수 및 모드형상을 이용한 손상추정기법을 제안하였다. 풍력발전기에 대한 동력학 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 타워의 거동을 시뮬레이션하고 결과를 이용하여 타워의 모드특성을 추정하였다. 다양한 손상에 의한 타워의 고유진동수와 모드형상의 변화를 모드특성 추정 프로그램을 이용하여 해석적으로 구하여 훈련패턴을 생성하고 이를 이용하여 신경망을 훈련시켰다. 복수 손상 경우를 포함한 10가지 손상경우에 대한 모드특성을 훈련된 신경망에 입력하여 손상을 추정하였으며, 모든 손상 경우에 대하여 비교적 정확하게 손상위치와 손상정도를 판정할 수 있었다. 단, 미소 손상의 경우 손상정도가 약간 과소평가되는 경향을 보였으나 손상위치는 합리적으로 추정됨을 알 수 있었다. 향후, 미소 손상 추정결과의 정확성을 개선하고, 실험을 통하여 제안된 기법을 검증할 계획이다.

• 한국음향학회지
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• 제9권2호
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• pp.14-24
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• 1990

본 논문에서는 열박음 부분을 모델링하여 그 부분에서의 단위길이당 스프링강성을 산정한다음 전달매트릭스를 구하였다. 여기에 MYKLESTAD 방법을 토대로 하여 축의 전달매트릭스를 구하였다. 열박음축에 대해서는 수축공차에 따른 고유진동수를 구하였으며, 열박음효과의 효율성을 위하여 똑같은 크기의 열박음 하지 않은 축과 비교검토 하였으며 이를 실험으로 검토하였다. 연구결과 수축공자가 커지면 커질수록 단위길이당 스프링강성은 증가 하였고 고유진동수도 증가하였다. 그리고 열박음축은 열박음 하지 않은 축보다 고유진동수가 감소하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.263-270
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• 2004

석탑형 구조물의 동적거동은 접합부의 영향을 주로 받는 불연속 다자유도계 모델로 가정할 수 있다. 이 경우 석조 부재의 질량은 비교적 쉽게 파악할 수 있으나 석재 접촉면에서의 스프링상수는 결정하기가 곤란하다. 본 연구에서는 석탑형 구조물을 불연속 다자유도계 모델로 해석을 하는 방법과 고유진동수를 측정한 결과를 이용하여 역으로 스프링상수를 계산하는 방법을 제시하였다. 또한 사례 연구를 통해 측정된 고유진동수를 이용하여 석재와 석재면 사이의 스프링상수를 계산하는 과정을 구체적으로 제시하였다. 본 연구결과는 석탑형 문화재의 동적특정을 파악함으로써 주요 석탑형 문화재의 내진안전성 여 부 판단 및 보호대책 수립에 활용할 수 있을 것이며 진동이나 횡력에 대한 구조안전성 평가를 하는 과정에서도 유용할 것으로 기대된다.

• Computers and Concrete
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• 제12권6호
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• pp.803-818
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• 2013

In this study, analytical and experimental modal analyses of a scaled bridge model are carried out to extract the dynamic characteristics such as natural frequency, mode shapes and damping ratios. For this purpose, a scaled bridge model is constructed in laboratory conditions. Three dimensional finite element model of the bridge is constituted and dynamic characteristics are determined, analytically. To identify the dynamic characteristics experimentally; Experimental Modal Analyses (ambient and forced vibration tests) are conducted to the bridge model. In the ambient vibration tests, natural excitations are provided and the response of the bridge model is measured. Sensitivity accelerometers are placed to collect signals from the measurements. The signals collected from the tests are processed by Operational Modal Analysis; and the dynamic characteristics of the bridge model are estimated using Enhanced Frequency Domain Decomposition and Stochastic Subspace Identification methods. In the forced vibration tests, excitation of the bridge model is induced by an impact hammer and the frequency response functions are obtained. From the finite element analyses, a total of 8 natural frequencies are attained between 28.33 and 313.5 Hz. Considering the first eight mode shapes, these modes can be classified into longitudinal, transverse and vertical modes. It is seen that the dynamic characteristics obtained from the ambient and forced vibration tests are close to each other. It can be stated that the both of Enhanced Frequency Domain Decomposition and Stochastic Subspace Identification methods are very useful to identify the dynamic characteristics of the bridge model. The first eight natural frequencies are obtained from experimental measurements between 25.00-299.5 Hz. In addition, the dynamic characteristics obtained from the finite element analyses have a good correlation with experimental frequencies and mode shapes. The MAC values obtained between 90-100% and 80-100% using experimental results and experimental-analytical results, respectively.