A method is presented to find the location and magnitude of damage in a structure using data from dynamic tests. The test data include a combination of natural frequency measurements, taken before and after the occurrence of damage, and response measurements taken after damage. An algorithm is developed to identify localized increases in the flexibility of the structural members. Increases in flexibility are attributed to damage. The algorithm uses the sensitivity of the flexibility matrix to changes in the natural frequencies of the structure to identify the damage. A set of under determined equations is solved using an objective function which is derived from measurements of the system moments. Damage ranging from 10 to 60% increase in the flexibility of a member was successfully identified in a 50 d.o.f. structure, using a small number of natural frequency and velocity measurements.
This study provides a simplified method for the evaluation of shear lag stress in rectangular box T-joints. The occurrence of shear lag phenomenon in the box T-joint generates stress concentration localized at both web-flange junctions of the beam, which leads to cracking or failure in the weld region of the joint. To prevent such critical circumstance, peak stress at the weld region is required to be checked during a preliminary design stage. In this paper, the shear lag stresses in the T-joints were evaluated using least-work solution in which the longitudinal displacements of the beam flange and web were presumed. The evaluation process considered particularly the effect of column flange flexibility, which was represented by an axial spring model, on the shear lag stress distribution. A simplified method for stress evaluation was provided to avoid solving complex mathematical problems using a stress modification factor βs from a parametric study. The results showed that the proposed method was valid for predicting the shear lag stress in the box T-joints manually, as well compared with finite element results. The results are further summarized, discussed, and clarified that more flexible column flange caused higher stress concentration.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.7
no.2
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pp.247-261
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2003
The technique of posttensioning has been used successfully to improve the performance of existing concrete structures. However, very few applications of this technique can be found in steel structures. Posttensioning by means of high strength cable or bar can be used to effectively increase the working load capacity of Truss Bridges. The benefits of posttensioning trusses can be achieved in strengthening of existing structures as well as in the design of new structures. In this paper, the elastic behavior of posttensioned trusses with straight and draped tendon profiles is examined. For the analysis of posttensioned trusses in the elastic range of behavior, two methods are presented, namely, the flexibility method and the mixed-method, i.e., a combination of the stiffness and flexibility methods. Using the presented methods, the effects of design variables such as the tendon profile, truss type, prestress force, and tendon eccentricity on the working load and deflection of trusses are studied. The results show that the allowable load of truss increases proportionally with increase in prestress force and eccentricity. Posttesioning enlarges the elastic range, increases redundancy, and reduces deflection and member stresses. Thus, the remaining life of a truss bridge can be increased relatively inexpensively.
Kang Hwan-Jun;Lee Shi-Bok;Hong Keum-Shik;Jeon Seung-Min
Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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2004.11a
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pp.271-276
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2004
In this paper. dynamic behavior of the cracked beam under a moving mass is presented using the finite element method (FEM). Model accuracy is improved with the following consideration: (1) FE model with Timoshenko beam element (2) Additional flexibility matrix due to crack presence (3) Interaction forces between the moving mass and supported beam. The Timoshenko bean model with a two-node finite element is constructed based on Guyan condensation that leads to the results of classical formulations. but in a simple and systematic manner. The cracked section is represented by local flexibility matrix connecting two unchanged beam segments and the crack as modeled a massless rotational spring. The inertia force due to the moving mass is also involved with gravity force equivalent to a moving load. The numerical tests for various mass levels. crack sizes. locations and boundary conditions were performed.
Sung, Seung Hun;Jung, Ho Youn;Lee, Jung Hoon;Jung, Hyung Jo
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.34
no.6
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pp.447-456
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2014
In this paper, a new damage-detection method based on structural vibration is proposed. The essence of the proposed method is the detection of abrupt changes in rotation. Damage-induced rotation (DIR), which is determined from the modal flexibility of the structure, initially occurs only at a specific damaged location. Therefore, damage can be localized by evaluating abrupt changes in rotation. We conducted numerical simulations of two damage scenarios using a 10-story cantilever-type building model. Measurement noise was also considered in the simulation. We compared the sensitivity of the proposed method to localize damage to that of two conventional modal-flexibility-based damage-detection methods, i.e., uniform load surface (ULS) and ULS curvature. The proposed method was able to localize damage in both damage scenarios for cantilever structures, but the conventional methods could not.
Limited, noisy data in vibration testing is a hindrance to the development of structural damage detection. This paper presents a method for optimizing sensor placement and performing damage detection using finite element model updating. Sensitivity analysis of the modal flexibility matrix determines the optimal sensor locations for collecting information on structural damage. The optimal sensor locations require the instrumentation of only a limited number of degrees of freedom. Using noisy modal data from only these limited sensor locations, a method based on model updating and changes in the flexibility matrix successfully determines the location and severity of the imposed damage in numerical simulations. In addition, a steel cantilever beam experiment performed in the laboratory that considered the effects of model error and noise tested the validity of the method. The results show that the proposed approach effectively and robustly detects structural damage using limited, optimal sensor information.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.23
no.6
s.183
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pp.128-135
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2006
Rational dynamic modeling and analysis method f3r complex structures are studied with special attention to slide way joints. For modeling of slide way joints, a general modeling technique is used by using the influence coefficients method which is applied to the conversion of detailed finite element model to the equivalent reduced joint model. The theoretical part of this method is illustrated and the method is applied to the structure with slide way joint. In this method, the non-linearity of the contact surfaces is considered within a proper range and the boundary effect of the joint model could be eliminated. The proposed method was applied to finite element modal analysis of a clamp jointed cantilever beam and slide way joints of the vertical type lathe. The method can also be used to other kinds of joint modeling. The results of these analysis were compared with those of Yoshimura models and rigid joint models, which demonstrated the practical applicability of the proposed method.
Purpose: The purpose of this study was to investigate the effects of a rehabilitation nursing program(RNP) for persons with disabilities. Method: a quasi-experimental pretest and post test study was used to examine the changes of patient's muscle strength, flexibility, self efficacy and health related quality of life at the completion of an 8-week education and physical exercise with a Thera-Band and Exercise Ball course. The subjects consisted of 40 adults who were disabled. Twenty-two experimental and 18 control subjects completed pre and post-test measures. Outcome variables were flexibility, hand grip, elbow flexor and extensor, knee flexor and extensor, self efficacy and quality of life. Independent t-test and ANCOVA were used to examine group differences by using SPSS 12.0 Result: Mean comparisons of the change scores revealed that the experimental group increased significantly in knee extremity flexor(p=0.035), extensor(p=0.039), flexibility(p=0.008), self efficacy(p=0.000), and quality of life(p=0.000). No significant group differences were found in each patient's hand grip, elbow flexor and extensor. Conclusion: RNP can improve lower extremity flexibility, muscle strength, self efficacy and health related quality of life in people with disabilities. The intervention to tailor exercise and education to the unique needs of the disability was suggested for further study.
Proceedings of the Korean Institute Of Construction Engineering and Management
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2007.11a
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pp.943-946
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2007
Recently, lots of research are going on relation to Improving the Flexibility through all of construction I industry in that space, materials, structure, construction method, etc. The style , space and pattern of housing have been changing by reason that satisfying change of residential environment at the needs of the times, transformation of future-oriented construction trend and recognition of demand-oriented. Therefore, this study should suggest alternations through comparing and analyzing to construction factor of improving the Flexibility, and then should show direction and guideline for realizing actual a long life housing at the next generation through applicable and various classification examples in apartment housing.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.13
no.3
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pp.405-412
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2010
The purpose of this paper is to compare complexity and to assess flexibility of competing transponder architectures for satellite communication services. For performance comparison, we consider three channelization techniques: digital down converter(DDC) based on the use of the cascaded integrator-comb(CIC) filter, tuneable pipeline frequency transform(T-PFT) based on the tree-structure(TS) and variable oversampled complex-modulated filter banks(OCM-FB) based on the polyphase FFT(P-FFT). The comparison begins by presenting a basic architecture of each channelization method and includes analytical expressions of the number of multiplications as a computational complexity perspective. The analytical results show that DDC with CIC filter requires the heavy computational burden and the perfect flexibility. T-PFT based on the TS provides the almost perfect flexibility with the low complexity over DDC with the CIC filter for a large number of sub-channels. OCM-FB based on the P-FFT shows the high flexibility and the best computational complexity performance compared with other approaches.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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