• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.2284-2291
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• 2010

본 논문에서는 회전관성과 전단변형이 고려된 8절점 쉘 요소를 이용한 판의 진동해석을 연구하였다. 면내 잠김과 전단 잠김 현상을 극복하기 위하여 가정자연변형률 방법을 이용하였다. 8절점 쉘 요소의 성능 향상을 위해 새로운 보간점의 조합을 이용한 가정변형률 방법을 사용하였다. Reissner-Mindlin 이론에 근거한 개선된 1차 전단변형이론을 적용하여 회전관성을 고려하였으며 전단보정계수를 사용하지 않았다. 본 연구의 결과를 검증하기 위해 참고문헌의 직사각형 판의 동적 해석결과를 제시하였다. 해석결과는 참고문헌의 결과와 잘 일치하였다. 또한 감쇄효과가 고려된 판의 진동해석을 수행하였다.

• 한국공간구조학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.89-99
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• 2011

본 연구에서는 지진하중을 받는 대공간구조물의 동적응답을 저감시키기 위하여 스마트 면전시스템을 제안하였다. MR 감쇠기와 저감쇠 탄성베어링을 사용하여 스마트 면진시스템을 구성하였으며 최적설계된 LRB 면진시스템과 비교하여 진동 제어성능을 검토하였다. 스마트 면진시스템은 제어알고리즘에 따라서 제어성능이 크게 좌우된다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템이 설치된 대공간 구조물을 효과적으로 제어하기 위하여 퍼지제어기를 사용하였다. 면전시스템이 적용된 대공간 구조물의 동적응답과 면진층 변위는 서로 상충관계가 있으므로 퍼지제어기를 최적화하기 위하여 두 응답을 목적함수로 하는 다목적 유전자알고리즘을 사용하여하였다. 수치해석결과 본 연구에서 제안한 스마트 면진시스템을 적용하면 최적설계된 LRB 시스템에 비하여 면진층 변위 및 대공간 구조물의 동적응답을 대폭 줄일 수 있는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권10호
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• pp.3079-3094
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• 1996

Recently, the high-precision vibration attenuation technology becomes the essence fo the seccessful development of high-integrated and ultra-precision industries, and is expected to continue playing a key role in the enhancement of manufacturing technology. Vibration isolation system using an air-spring is widely employed owing to its excellent isolation characteristics in a wide frequency range. It has, however, some drawbacks such as low-stiffness and low-damping features and can be easily excited by exogenous disturbances, and then vibration of table is remained for a long time. Consequently, the need for active vibration control for an air-spring vibration isolation system becomes inevitable. Furthermore, for an air-spring isolation table to be successfully employed in a variety of manufacturing sites, it should have a guaranteed robust performance not only to exogenous disturbances but also to uncertainties due to various equipments which might be put on the table. In this study, an active vibration suppression control system using H.inf. theory is designed and experiments are performed to verify its robust performance. An air-spring vibration isolation table with voice-coil-motors as its actuators is designed and built. The table is modeled as 3 degree-of-freedom system. An active control system is designed based on $H_\infty$control theory using frequency-shaped weighting functions. Analysis on its performance and frequency responce properties are done through numerical simulations. Robust characteristics of$H_\infty$ control on disturbances and model uncertainties are experimentally verified through (i) the transient response to the impact excitation of the table, (ii) the steady-state response to the harmonic excitation, and (iii) the response to the mass change of the table itself. An LQG controller is also designed and its performance is compared with the $H_\infty$ controller.

• 한국지진공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.47-56
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• 2007

본 연구에서는 지진하중을 받는 탄성 및 비탄성 구조물에 대하여 수동 및 준능동 TMD의 지진응답제어성능을 평가하였다. 먼저 기존의 연구에서 제안된 식을 사용하여 최적 설계된 수동형 TMD와 본 연구에서 제시된 준능동 TMB가 설치된 탄성 구조물의 변위스펙트럼을 구하였으며, 준능동 TMD가 TMD보다 작은 스트로크를 가지고도 최대변위응답제어에 있어 우수함을 확인하였다. 또한 구조물의 주기와 TMD의 주기가 일치하지 않은 경우의 성능저하에 대한 TMD의 강인성을 평가하였다. 최종적으로 Bouc-Wen 모델을 사용하여 모사된 비탄성이력 특성을 가지는 구조물에 대한 수치해석을 수행하였으며, 이를 통해 탄성구조물에 대하여 최적화된 수동형 TMD의 성능은 구조물 응답의 비탄성이력 부분이 증가함에 따라 크게 저하되는 반면 준능동 TMD는 수동형 TMD보다 약 15-40% 정도의 더 많은 응답감소효과를 가짐을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.213-218
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• 2014

썬루프 버페팅 소음의 고유특성을 의미하는 속도에 따른 소음강도의 증-감쇠 현상을 살펴보고자, HSM(Hyundai simplified model) 형상에 대해서 유동소음 해석 프로그램인 STAR-CCM+을 통하여 전체 차속 범위에 걸쳐 시험과 비교 검토하였다. 차량 내부의 재질에 따른 압축성 효과 및 감쇠효과는 인공 압축성과 감쇠 보정 기법인 FRET(frequency response test)를 이용하였다. 시뮬레이션 결과는 특정 속도에서 나타나는 소음 강도의 증-감쇠 시험결과를 매우 잘 예측하였으며 최대 SPL 수치도 정확히 예측하였다. 이는 썬루프 개방에 의해 발생하는 전단면에서의 유동 박리 주파수를 유동 소음 해석인 STAR-CCM+가 전 차속에 걸쳐서 매우 잘 예측하고 있음을 나타낸다.

• 한국안전학회지
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• 제32권2호
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• pp.92-97
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• 2017

This study deals with new application method of the connecting tuned mass damper (CTMD) system for efficient vibration control of adjacent twin structures which have the same dynamic properties such as natural frequency and damping characteristics to each other. In the existing research, the vibration control of the twin structures has a limit to the application of the conventional damper-connection method of the twin structures. Due to the same frequency characteristics leading to the equally vibrating behaviors, it is impossible to apply the conventional connection method of the adjacent structures. In order to overcome these limitations induced by the symmetry of the dynamic characteristics, we propose a new CTMD-based control system that adopts the conventional connection configuration but unbalances the symmetric system by arranging the control device asymmetrically and then can finally achieve the efficient control performance. In order to demonstrate the applicability of the proposed system, numerical simulations of the optimally designed proposed system have been performed in comparison with the optimal design results of the existing independent single tuned mass damper (STMD) control system and the another optimal control system previously proposed by the same author, hereafter called CTMD-OsTMD. The comparative results of the control performances among STMD, CTMD-OsTMD and the proposed CTMD systems verified that the newly proposed control system can be a control-efficient and cost-effective system for vibration suppression of the two adjacent twin structures.

• Earthquakes and Structures
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• 제6권6호
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• pp.647-664
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• 2014

A reduction of the response of irregular structures subjected to earthquake excitation by control devices equipped by suitable control algorithm is proposed in this paper. The control algorithm, which is used, is the pole placement one. A requirement of successful application of pole placement algorithm is a definition-selection of suitable poles (eigen-values) of controlled irregular structures. Based on these poles, the required action is calculated and applied to the irregular structure by means of control devices. The selection of poles of controlled irregular structure, is a critical issue for the success of the algorithm. The calculation of suitable poles of controlled irregular structure is proposed herein by the following procedure: a fictitious symmetrical structure is considered from the irregular structure, adding vertical elements, such as columns or shear walls, at any location where is necessary. Then, the eigen-values of symmetrical structure are calculated, and are forced to be the poles of irregular controlled structure. Based on these poles and additional damping, the new poles of the controlled irregular structure are calculated. By pole placement algorithm, the feedback matrix is obtained. Using this feedback matrix, control forces are calculated at any time during the earthquake, and are applied to the irregular structure by the control devices. This procedure results in making the controlled irregular structure to behave like a symmetrical one. This control strategy can be applied to one storey or to multi-storey irregular buildings. Furthermore, the numerical results were shown that with small amount of control force, a sufficient reduction of the response of irregular buildings is achieved.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.855-864
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• 2013

지진격리장치로서 천연고무받침의 동적 특성은 주재료인 고무의 동적거동과 비선형 성질에 의존하고 있다. 역학적이나 환경적인 영향으로 인해 고무재료에 노화가 진행되고 결국에는 손상이 불가피하게 발생하게 된다. 고무재료의 노화에 주원인은 높은 온도에서 반응열로 인한 산화반응으로 알려져다. 이에 따라 천연고무받침에 대한 가속 열 노화실험을 수행하여 열 노화 전 후에 대해 받침의 특성값을 상호 비교하였다. 실험 결과 열 노화 현상은 전단강성과 에너지 감쇠 그리고 등가감소계수에 영향이 있음을 알 수 있었다. 또한 열 노화에 의한 동적특성의 저하를 실제 교량에 적용하여 천연고무받침의 열 노화가 교량의 내진성능에 미치는 영향을 수치해석을 통해 비교분석하였다. 그 결과 천연고무받침에 대하여 열 노화에 따른 기본 특성변화가 교량의 내진성능에 미치는 영향은 크지 않음을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.950-955
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• 2006

본 논문에서는 스카이훅댐퍼 시스템의 해석 및 설계에 능동 서스펜션 제어 이론을 적용하여 현가장치설계에 응용 할 수 있는 이론 및 실험 적 제어장치 적용에 관한 연구를 수행하였다. 최근의 현가장치설계에서는 강성과 감쇠를 능동적으로 제어하는 기술의 적용이 일반화되고 있으며, 다른 차량안정성 제어장치와의 연계성이 높아짐에 따라, 제어 시스템설계에서 보다 내구성 이 강하고 제어효과의 응답성이 빠르며 정도 또한 높은 제어장치의 필요성이 요구되고 있다. 본 연구는 댐퍼의 위치관계에 따른 스카이훅시스템을 해석하여 위와 같은 빠른 응답성과 높은 정도의 제어가 가능한 제어시스템을 해석, 설계하기 위하여 강인제어시스템의 적용에 관한 고찰을 하였다. 그리고 제어대상시스템에 대한 강인제어시스템을 설계하기 위한 모델링 및 적용방법을 수식적으로 해석하였으며, 스카이훅현가장치의 제어시 스템설계에 중요한 내외란성 향상을 위한 강인제어시스템설계에 적용하는 방법에 관해 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권7호
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• pp.688-694
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• 2008

볼 베어링과 펌프 비접촉 실의 동특성을 고려하여 고추력 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 회전체동역학 해석이 수행되었다. 회전 고유진동수와 감쇠비를 예측하기 위하여 회전속도에 따른 복소 고유치 해석이 수행되었다. 동기 회전체 질량 불평형 응답과 시간 과도 응답 해석을 통하여 회전체의 임계속도와 불안정 운전 시작 속도가 확인되었다. 수치 해석 결과로부터 후방 베어링 강성이 임계속도와 불안정성 예측에 있어서 가장 중요한 인자로 확인되었는데, 이는 1차 모드가 터빈부 회전축 굽힘 모드인 것에 기인한다. 임계속도에 있어서 펌프 실의 영향은 후방 베어링 강성이 감소할수록 그리고 전방 베어링 강성이 증가할수록 확대되는 것으로 나타났다.