• 제목/요약/키워드: tuned liquid damper

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Experimental study of controllable MR-TLCD applied to the mitigation of structure vibration

  • Cheng, Chih-Wen;Lee, Hsien Hua;Luo, Yuan-Tzuo
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권6호
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    • pp.1481-1501
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    • 2015
  • MR-TLCD (Magneto-Rheological Tuned Liquid Column Damper) is a new developed vibration control device, which combines the traditional passive control property with active controllability advantage. Based on traditional TLCD governing equation, this study further considers MR-fluid viscosity in the equation and by transforming the non-linear damping term into an equivalent linear damping, a solution can be obtained. In order to find a countable set of parameters for the design of the MR-TLCD system and also to realize its applicability to structures, a series of experimental test were designed and carried out. The testing programs include the basic material properties of the MR-fluid, the damping ratio of a MR-TLCD and the dynamic responses for a frame structure equipped with the MR-TLCD system subjected to strong ground excitations. In both the analytical and experimental results of this study, it is found that the accurately tuned MR-TLCD system could effectively reduce the dynamic response of a structural system.

파력발전용 가변수주진동장치의 운동에 대한 실험적 연구 (2. 다수 부유체) (Experimental study on motions of VLCO for wave power generation (2. Multiple floating bodies))

  • 이승철;구자삼
    • 한국해양공학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.27-31
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    • 2013
  • The structure of a variable liquid column oscillator(VLCO) is analogous to that of the tuned liquid column damper used to suppress oscillatory motion in large structures like tall buildings and cargo ships. The VLCO is a system for absorbing the high kinetic energy of the accelerated motions of multiple floating bodies using an air-spring effect produced the installation of inner air chambers. Thus, a VLCO can improve the energy efficiency of the activating object type of wave energy converters made by the Pelamis Company. In this research, an experiment was performed in two cases: with the top valves closed and open. The floating bodies were connected by hinges. The effect of the internal flow was estimated by comparing the results for the closed and open valves.

액체거동의 비접촉 다점측정을 위한 레이저진동계와 갈바노미터스캐너 계측시스템 (Measurement System of Dynamic Liquid Motion using a Laser Doppler Vibrometer and Galvanometer Scanner)

  • 김준희;신윤수;민경원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.227-234
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    • 2018
  • 슬로싱과 같은 액체의 동적 거동을 측정하고 제어하는 연구가 다양한 공학분야에서 활발히 진행중이다. 건축공학분야에서도 건축물의 풍진동을 저감시키는 동조액체감쇠기의 연구에 액제 진동이 측정되고 있다. 본 논문에서는 기존 파고 측정 센서의 한계를 극복하기 위하여 레이저 장비 중 LDV와 스캐닝 장비 중 갈바노미터스캐너를 이용하여 동조액체감쇠기 내의 액체 진동을 측정하는 방법을 제안하고 검증하였다. LDV가 속도와 변위를 측정하는 원리를 기술하였고 갈바노미터스캐너의 구동 원리에 따라 LDV의 단일 포인트로 다점측정이 가능한 시스템을 구성하였다. 동조 액체감쇠기의 4점 액체 진동을 측정하여 각 점의 시간 영역 데이터를 기존에 사용하던 비디오 센싱 데이터와 비교하였고 파형 분석을 통해 진행파와 정상파를 구별할 수 있음을 확인하였다. 또한 측정 딜레이가 있는 데이터를 상호 상관을 취하여 특이값 분해를 하고 이론 및 비디오 센싱 결과와 일치하는 고유진동수와 모드형상을 도출하였다.

저주파수 하의 TLCD 시스템의 오리피스 형상 효과 (Orifice shape effect of the TLCD system under a low frequency)

  • 임희창
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.30-34
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    • 2014
  • Bluff bodies under the external periodic force vibrate at their own natural or forced frequency. Rectangular bodies or similar structures such as high-rise towers and apartments, and recently a well-cited application - offshore floating bodies, usually needs to reduce these vibrations for stability and the mode control. Therefore, this study is aiming to reduce or control the vibration of a structure by a passive control method, i.e., TLCD (Tuned Liquid Column Damper). Controlling a moving body with a TLCD based on a variety of the orifice shape has been preliminary studied. In order to get a proper control, an optimized study is made on the design of the orifice shape, which has internal plates with the holes. The results show the force acting on the body due to the periodic movement highly depends on the number of holes on the plate and the height of the water level. Therefore, the optimum shape of the orifice and the height of the water level should be confirmed by a series of experiments.

TLCD를 이용한 지진하중을 받는 3차원 비정형 건축구조물의 응답제어 (RESPONSE CONTROL OF 3D IRREGULAR BUILDINGS UNDER SEISMIC EXCITATIONS USING TLCD)

  • 김홍진;김형섭;안상경
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.66-71
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    • 2003
  • The semi-active TLCD system is investigated for control of responses of 3D irregular buildings under seismic excitations. The TLCD system is a special type of TMD system providing a performance similar to a TMD system but offers a number of practical advantages over the traditional TMD system. The equations of motion for the combined building and TLCD system are derived for multistory building structures with rigid floors and plan and elevation irregularities. Simulation results for control of two multistory moment-resisting space structures with vertical and plan irregularities show clearly that the semi-active TLCD control system reduces the responses of 3D irregular buildings subjected to earthquake ground motions efficiently.

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사각탱크내의 슬로싱 현상에 기인한 벽면운동에 대한 수치모사 (Numerical simulation of hydroelastic effects of sloshing phenomena in a rectangular tank)

  • 하민호;정철웅
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.534-537
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    • 2012
  • Hydroelastic effects on sloshing phenomena in a rectangular tank are numerically investigated. The dimension of the tank is $1000mm{\times}600mm$, and the filling ratio of water is 20% of tank height. One of the side walls of tank is assumed to be flexible. The tank is excited into sway motion with amplitude of 100mm and frequency of 0.53Hz that is first natural frequency of water inside the tank. Prediction results for time histories of pressure and displacement of flexible and rigid walls are compared to quantitatively assess hydroelastic effects on sloshing phenomena.

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고층건물 내진설계용 TLD의 감쇠성능 파라메트릭 해석 (Parametric Analysis of Damping Performance of TLD for Seismic Design of High-Rise Building)

  • 이재훈;박성우;조진래
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2007년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.783-788
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    • 2007
  • Many researches have been studied several vibration control device such as TMD and TLD to reduce the influence of wind or seismic waves for high-rise buildings. TLD provides some advantages such as easy installation and low maintenance cost. However, because of the difficulties in evaluating the characteristics of TLD, the dynamic characteristics of TLD must be investigated by experiment or analysis. In this study, the dynamic response analysis of structure with TLD was carried out to verify the vibration control ability of the proposed TLD for high-rise building. The parameter of interest was chosen by the height of the water level and the frequency of input seismic wave in the same shape of water tank.

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새로운 형태의 동조액체댐퍼에 의한 단자유도 건물의 양방향 응답제어 (Reducing bi-directional response of SDOF building by new type Tuned Liquid Damper)

  • 이혜리;민경원
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.778-782
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    • 2010
  • 본 논문에서는 TLD와 TLCD를 사용한 하나의 액체 감쇠기를 이용하여 건물의 양방향 응답 제어를 연구하였다. 초고층 건물이 풍하중을 받을때는 풍방향과 풍직각방향으로 진동하여 두 개의 댐퍼를 필요로 한다. 이 논문에서 제안된 댐퍼는 건물의 양방향 응답을 하나의 감쇠기로 제어할 수 있다는 장점이 있다. 이 댐퍼의 TLCD는 건물의 주축방향으로 TLD는 주축으로 직각되는 다른 방향으로 거동을 하게 된다. 실험을 통해 양방향 감쇠기를 사용하여 건물의 양방향 응답제어를 증명하였다. 첫 번째로 양방향 감쇠기에 의한 건물의 응답제어를 알기 위한 진동대 실험을 실시하였다. 진동대 가속도를 입력으로 하고 단자유도 건물의 가속도를 출력으로 하는 전달함수를 통해 결과를 나타내었다. 실험 결과 이 연구에서 제안된 감쇠기는 단자유도 건물의 양방향 응답을 제어하였고, 비틀림 응답도 제어 하였다.

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선형 및 비선형 TLD의 지진응답 제어성능 평가 (Seismic Response Control Performance of Linear and Nonlinear TLD Models)

  • 이상현;우성식;정란
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.519-526
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    • 2006
  • This paper compares the seismic response control performance of linear and non-linear models fer tuned liquid damper (TLD). The existing linear and nonlinear TLD models were used for the numerical analysis of single degree of freedom (SDOF) and multi degree of freedom (MDOF) systems with TLD. The nonlinear model considers the variation of the frequency and damping of the TLD with varying excitation amplitude while the linear one has the invariant parameters. Numerical analysis results from SDOF systems indicate that the nonlinear model shows about 5% better control performance than linear one when the mass ratio is 2% and the optimal parameters for reducing peak responses are dependent on the characteristics of the excitation earthquake loads.

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연소불안정 저감을 위한 다중 스월 인젝터의 음향학적 감쇠기능 (Effect of Multi-Swirl Injector on Acoustic Damping for Reduction of Combustion Instability)

  • 김현성;김병선;윤영빈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.62-71
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    • 2008
  • 액체로켓엔진에서 발생하는 고주파 연소불안정을제어하기 위하여 인젝터의 길이 변화를 줄 수 있는 다중 스월 인젝터의 감쇠효과를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기 위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 인젝터 내부에 형성되는 air core의 부피가 감쇠 효과에 직접적인 영향을 주므로 이를 모사한 다수의 튜브로 실험을 하였다. 실험을 통해 각 모드의 배(anti-node point)에 장착된 인젝터의 수의 증가로 감쇠 효과가 커지는 것을 확인하였다. 또한 1L, 1T, 1L1T 모드에 동조된 인젝터들을 동시에 각 모드의 배에 장착했을 경우, 각 모드에서 단일 모드에 튜닝된 인젝터들을 장착하였을 경우와 거의 같은 감쇠 효과를 얻을 수 있었다.