Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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v.23
no.3
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pp.167-181
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2021
New type of rock excavation method using a waterjet system is being developed to secure economic feasibility and to reduce vibrations during excavation. In waterjet rock excavation, overlapping of cutting width is essential for high efficiency. In this study, cutting experiments for granite specimens were performed using abrasive waterjet system according to the overlapping ratio and standoff distance. Based on the experimental results, the granite cutting performance was analyzed according to the overlapping ratio. In addition, removal shapes of the cross-section were analyzed in terms of the cutting depth, width, and volume after waterjet cutting. When the overlapping ratio is less than 58%, rock specimens are partially removed due to the insufficient overlapping ratio. However, when the overlapping ratio exceeds 67%, overcutting phenomenon is observed. For the partial overlapping ratio (i.e., 25~75%), cutting efficiency is increased in the removal volume. This study is expected to be used as the important basic data for determining the optimum overlapping ratio when the waterjet system is applied for rock excavation.
Kim, Jeong-Jin;Choi, Kyung-Suk;We, Joon-Woo;Seok, Won-Kyun
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.24
no.5
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pp.135-142
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2020
In the case of a concrete structure, vibration problems occur under various conditions because of its low damping performance. To solve this problem, a study on the high damping performance of the polymer concrete with hybrid damper has recently been increased. Since water is not used in polymer concrete, the curing time is short. Also, the physical properties and dynamic properties of polymer concrete are quite excellent. So polymer concrete is widely expected to be used for structural materials. The hybrid damper is the structural system that consists of steel balls and viscous fluid inside the pipe which is embedded in polymer concrete. It can reduce the structural vibrations through the energy dissipation mechanism of viscous fluid and steel balls. In this study, the physical and dynamic properties of polymer concrete with hybrid damper were compared with ordinary concrete. As a result, the elasticity coefficient and the strength of the polymer concrete with hybrid damper were so much excellent. In particular, the tensile strength was 6.5 to 10 times higher than ordinary concrete. The frequency response function and damping ratio were also compared. As a result, the dynamic Stiffness of the polymer concrete was 25% greater than that of ordinary concrete. The damping ratio of the polymer concrete was approximately 3 times higher than that of ordinary concrete. Although the dynamic stiffness of the hybrid damper showed similar tendency, the damping ratio was 3.5 times higher than that of ordinary concrete. Therefore, the polymer concrete with hybrid damper was superior to ordinary concrete.
Cho, Sung Oh;Joung, Inseok;Kim, Bitnarae;Jang, Hanna;Jang, Seonghyung;Hayashi, Koich;Nam, Myung Jin
Geophysics and Geophysical Exploration
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v.25
no.1
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pp.14-25
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2022
The passive surface wave method measures seismic signals from ambient noises or vibrations of natural phenomena without using an artificial source. Since passive sources are usually in lower frequencies than artificial ones being able to ensure the information on deeper geological structures, the passive surface wave method can investigate deeper geological structures. In the passive method, frequency dispersion curves are obtained after data acquisition, and the dispersion curves are analyzed by assuming 1D-layered earth, which is like the method of active surface wave survey. However, when computing dispersion curves, the passive method first obtains and analyzes coherence curves of received signals from a set of receivers based on spatial autocorrelation. In this review, we explain how passive surface wave methods measure signals, and make data processing and interpretation, before analyzing field application cases.
Park, Jae-Hyeon;Park, Yeon-Hyeok;Park, Sung-Woo;Kang, Soo-Jin;Oh, Hyun-Ung
Journal of Aerospace System Engineering
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v.16
no.5
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pp.1-7
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2022
Recently, satellites equipped with high-performance electronics have required higher power consumption because of the advancement of satellite missions. For this reason, the size of the solar panel is gradually increasing to meet the required power budget. Increasing the size and weight of the solar panel is one of the factors that induce the elastic vibration of the flexible solar panel during the highly agile maneuvering of the satellite or the mode of vibration coupling to the satellite or the mode of vibration coupling to the micro-jitter from the on-board appendages. Previously, an additional damper system was applied to reduce the elastic vibration of the solar panel, but the increase in size and mass of system was inevitable. In this study, to overcome the abovementioned limitations, we proposed a high -damping yoke structure consisting of a superplastic SMA(Shape Memory Alloy) laminating a thin FR4 layer with viscoelastic tape on both sides. Therefore, this advantage contributes to system simplicity by reducing vibrations with small volume and mass without additional system. The effectiveness of the proposed superelastic SMA multilayer solar panel yoke was validated through free vibration testing and temperature testing using a solar panel dummy.
Journal of Korean Society of Disaster and Security
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v.16
no.1
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pp.105-113
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2023
Jeollanam-do has 25 land-to-island and island-to-island bridges, the largest number in Korea. It is a local government rich in specialized marine and tourism resources centered on the archipelago and the sea bridges connecting them. However, in the case of sea-crossing bridges, when strong winds or typhoons occur, there is an issue that increases anxiety among users and local residents due to excessive vibration of the bridge, apart from structural safety of the bridge. In fact, in the case of Cheonsa Bridge in Shinan-gun, which was recently opened in 2019, vehicle traffic restrictions due to strong winds and excessive vibrations frequently occurred, resulting in complaints from local residents and drivers due to increased anxiety. Therefore, based on the data measured using IoT measurement technology, it is possible to relieve local residents' anxiety about the safety management of marine bridges by providing quantitative and accurate bridge vibration levels related to traffic and wind conditions of bridges in real time to local residents. This study uses the existing measurement system and IoT sensor to constantly observe the wind speed and vibration of the marine bridge, and transmits it to local residents and managers to relieve anxiety about the safety and traffic of the sea-crossing bridge, and strong winds and to develop technologies capable of preemptively responding to large-scale disasters.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.26
no.6A
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pp.1013-1022
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2006
Although the cable-stayed bridges with two I-type girders inherently do not have good aerodynamic characteristics, a lot of the bridges with this type girders are constructed in Korea recently because of an economical merit. This paper investigated the aerodynamic characteristics of the cable-stayed bridges with two I-type girders. Section model tests were conducted in order to investigate the aerodynamic behaviors of this section with varying of the angles of attack, turbulence intensity and damping ratios. Two deck section configurations with different torsional stiffness were studied under construction and after completion respectively. Three types of the fairings were investigated to improve the aerodynamic characteristics of the bridges. The result of this study showed that the traditional section model test in uniform flow estimates the aerodynamic behavior rather pessimistically. The wind induced responses of the bridges were severely varied in accordance with the turbulence intensity and the structural damping ratio. The proposed fairing reduced the magnitude of the vortex-shedding vibrations and buffeting responses. It also increased the wind speed at which flutter occurs. It is expected that these investigations would provide a lot of information for the design of the cable stayed bridges with two I-type girders regarding wind resistance.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.30
no.1C
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pp.45-51
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2010
In urban area, design and construction of civil engineering structures such as subway tunnel, underground space and deep excavation is impeded by unreliable site investigation. Variety of embedded objects, electric noises and traffic vibrations degrades the quality of site investigation, whatever the site-investigation technique would be. In this research, a preliminary research was performed to develop a dedicated site investigation technique for urban geotechnical sites, which can overcome the limitations of urban sites. HiRAS (Hybrid Integration of Surface Waves and Resistivity) technique which is the first outcome of the preliminary research was proposed in this paper. The technique combines surface wave as well as electrical resistivity. CapSASW method for surface-wave technique and PDC-R technique for electrical resistivity survey were incorporated to develop HiRAS technique. CapSASW method is a good method for evaluating material stiffness and PDC-R technique is a reliable method for determination of underground stratification even in a site with electrical noise. For the inversion analysis of HiRAS techniuqe, a site-specific relationship between stress-wave velocity and resistivity was employed. As for outgrowth of this research, the 2-D distribution of Poisson's ratio could be also determined.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.30
no.1C
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pp.37-44
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2010
Recently, urban retrofit and extension, development of new buildings and facilities, and construction of underground structures like subway tunnels in urban areas give rise to significance of site investigation at urban areas. However, ambient electric noises, traffic vibrations, embedded objects work as obstacles to high-quality and accuracy in site investigation at urban areas. In this paper, a new technique called the pseudo-DC resistivity survey (in brief, PDC-R) was proposed to minimize the adverse effect of ambient electrical noises in resistivity survey. PDC-R technique utilizes an AC current with frequency range of 0.1 to 1.0 Hz rather than DC current, which is used for conventional resistivity survey. The motivation of using low-frequency AC current is to avoid 60-Hz components or its multiples in the resistivity survey which ambient noises are mostly composed of. The implementation of PDC-R technique also included the parametric study on skin effect, frequency effect and current-level effect, which led to the determination of optimal values of frequency and current level for PDC-R survey. The reliability and feasibility of PDC-R technique was verified through field tests, accompanied by the comparison with DC resistivity survey and CapSASW tests.
To improve the seismic performance of suspended ceiling structures, various vibration-damping devices have been developed. However, the devices made of metals have a limit in that they cause large deformation and seriously damages the exterior of the suspended ceiling structure from the wall. As a results, their strengthening effect of the suspended ceiling structure was minimal. Thus, this study employed a spring and vibration-proof rubber effectively controlled vibrations without increasing horizontal seismic loads on the ceiling to enhance the seismic resistance of suspended ceiling structures. The objective of the study is to examine the dynamic properties of a seismic damping-isolation unit (SDI) with various details developed. The developed SDI was composed of a spring, embossed rubbers, and prestressed bolts, which were the main factors enhancing the damping effect. The shaking table tests were performed on eight SDI specimens produced with the number of layers of embossed rubber (ns), presence or absence of a spring, prestressed force magnitude introduced in bolts (fps), and mass weight (Wm) as the main parameters. To identify the enhancement effect of the SDI, the dynamic properties of the control specimen with a conventional hanger bolt were compared to those of the SDI specimens. The SDI specimens were effective in reducing the maximum acceleration (Ac max), acceleration amplification factor (αp), relative displacement (δR), and increasing the damping ratio (ξ) when compared to the control specimen. The Ac max, αp, and δR of the SDI specimens with two rubbers, spring, and fps of 0.1fby, where fby is the yielding strength of the screw bolt were 57.8%, 58.0%, and 61.9% lower than those of the conventional hanger bolt specimens, respectively, resulting in the highest ξ (=0.127). In addition, the αp of the SDI specimens was 50.8% lower than those specified in ASCE 7 and FEMA 356. Consequently, to accurately estimate the αp of the SDI specimens, a simple model was proposed based on the functions of fps, stiffness constant of the spring (K), Wm, and ns.
HakSu Jang;Hyeon Jun Park;Gwang Hyeon Kim;Gyoung-Ja Lee;Jae-Hoon Ji;Donghun Lee;Young Hwa Jung;Min-Ku Lee;Changyeon Baek;Kwi-Il Park
Journal of Sensor Science and Technology
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v.33
no.1
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pp.34-39
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2024
Energy harvesting technology that converts the wasted energy resources into electrical energy is emerging as a semipermanent power source for self-powered electronics and wireless low-power sensor systems. Among the various energy conversion techniques, flexible piezoelectric energy harvesters (f-PEHs), using materials with piezoelectric effects, have attracted significant interest because they can harvest a small mechanical energy into electrical signals without constraints of time and space in various environments. In this study, we used a flexible piezoelectric composite film fabricated by dispersing BaHfxTi(1-x)O3 (x = 0, 0.01, 0.05, 0.1) piezoelectric powders inside a polymeric matrix to facilitate f-PEHs. The fabricated f-PEH with optimal Hf contents (x = 0.05) generated a maximum output voltage of 0.95 V and current signal of 130 nA with stable electrical/mechanical disabilities under periodically bending deformations. In addition, we demonstrated a cantilever-type f-PEH and investigated its potential as a sensor by characterizing the output performance under mechanical vibrations at various frequencies. This study provides the breakthrough for realizing self-powered energy harvesting and sensing systems by adopting the lead-free piezoelectric composites under vibrational environments.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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