Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.33
no.12
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pp.1417-1426
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2009
Various types of damper are usually applied to reduce noise and vibration for mechanical systems. Especially, for washing machines, the free-friction stroke damper is installed. The behavior of the free-friction stroke damper has nonlinear characteristics such as hysteresis and viscoelastic properties because of its foam material. First of all, the dynamic experiments were carried out by using a MTS machine to find characteristics of the free-friction stroke damper. And the simulation model of the free-friction stroke damper and characteristics of a foam material were evaluated by using optimization technique. To make a good simulation model which can show the dynamic characteristics, it is important to understand the working mechanism of the damper. The Finite Element Method (FEM) technique can help us instinctively understand the damping phenomenon under operating conditions, because we can observe the condition of damper at every step in the simulation by using it. Also, by changing factors, we can comprehend the variation of characteristics of damper. So, in this paper, a study on the dynamic characteristics of free-friction stroke damper by FEM is focused on. Finally, the possibility which physical experiments can be replaced into simulations is shown.
Viscoelastic (VE) dampers have shown to be capable of providing structures with considerable additional damping to reduce the dynamic response of structures. However, the VE material appears to be sensitive to the variations in ambient temperature and vibration frequency. To minimize these effects, a new VE material has been developed. This new material shows less sensitivity to variations in vibration frequency and temperature. However, it is highly dependent on the shear strain. Experimental studies on the seismic behavior of a 2/5 scale five-story steel frame with these new VE dampers have been carried out. Test results show that the structural response can be effectively reduced due to the added stiffness and damping provided by the new type of VE dampers under both mild and strong earthquake ground motions. In addition, analytical studies have been carried out to describe the strain-dependent behavior of the VE damper. The dynamic properties and hysteresis behavior of the dampers can be simulated by a simple bilinear model based on the equivalent dissipated energy principle proposed in this study.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.18
no.4
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pp.41-48
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2018
Recently, the concept of an outrigger damper system with a damper added to the existing outrigger system has been developed and applied for dynamic response control of high-rise buildings. However, the study on the structural characteristics and design method of Outrigger damper system is in the early stages. In this study, a 50 story high - rise building was designed and an outrigger damper system with viscoelastic damper was applied for wind response control. The time history analysis was performed by using the kaimal spectrum to create an artificial wind load for a total of 1,000 seconds at 0.1 second intervals. Analysis of the top horizontal maximum displacement response and acceleration response shows that outrigger damper systems are up to 28.33% and 49.26% more effective than conventional outrigger systems, respectively. Also, it is confirmed that the increase of damping ratio of dampers is effective for dynamic response control. However, since increasing the damping capacity increases the economic burden, it is necessary to select the appropriate stiffness and damping value of the outrigger damper system.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.6
no.2
s.20
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pp.61-68
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2006
In this thesis, a full-scale K shape damper test model was constructed in which a passive vibration control system. This passive vibration control system was incorporated with the use of a newly developed turbulent flow damper sealed by viscoelastic material. A series of tests and earthquake observation has been conducted in this test model. The purpose of the present thesis is to investigate the vibration response characteristics of the building and to verify the effectiveness of the vibration control system. By the static loading test, it was recognized that incorporation of the dampers had little influence on static horizontal stiffness of the building. Free vibration tests revealed that the dampers incorporated increased the damping ratio of the building up to 3 times compared with the undamped case. The effectiveness of the developed vibration control system was confirmed based on the excitation tests and earthquake response observation.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2003.05a
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pp.127-132
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2003
Through advance in construction techniques, engineering progress, availability of new materials, and economic considerations, buildings are becoming taller, lighter, and more flexible. In addition, today/s buildings are largely of regular geometric shape with smooth glass metal exteriors, which increase the likelihood of vortex shedding. The wind induced oscillation of the building, if not properly damped, could cause occupant discomfort and other problem. This paper will deal with residual building structure equipped with viscoelastic dampers. And the dampers are installed on the 42th story according to the maximum relative deformation.
Lewandowski, Roman;Slowik, Mieczyslaw;Przychodzki, Maciej
Structural Engineering and Mechanics
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v.63
no.2
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pp.181-193
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2017
An identification method for determination of the parameters of the rheological models of dampers made of viscoelastic material is presented. The models have two, three or four parameters and the model equations of motion contain derivatives of the fractional order. The results of dynamical experiments are approximated using the trigonometric function in the first part of the procedure while the model parameters are determined as the solution to an appropriately defined optimization problem. The particle swarm optimization method is used to solve the optimization problem. The validity and effectiveness of the suggested identification method have been tested using artificial data and a set of real experimental data describing the dynamic behavior of damper and a fluid frequently used in dampers. The influence of a range of excitation frequencies used in experiments on results of identification is also discussed.
This paper presents an analytical study aimed at evaluating the seismic performance of steel moment resisting frames (MRFs) retrofitted with different approaches. For this, 3, 6 and 12 storey MRFs having four equal bays of 5 m were selected as the case study models. The models were designed with lateral stiffness insufficient to satisfy code drift and hinge limitations in zones with high seismic hazard. Three different retrofit strategies including traditional diagonal bracing system and energy dissipation devices such as buckling restrained braces and viscoelastic dampers were used for seismic upgrading of the existing structures. In the nonlinear time history analysis, a set of ground motions representative of the design earthquake with 10% exceedance probability in fifty years was taken into consideration. Considering the local and global deformations, the results in terms of inter-storey drift index, global damage index, plastic hinge formations, base shear demand and roof drift time history were compared. It was observed that both buckling-restrained braces and viscoelastic dampers allowed for an efficient reduction in the demands of the upgraded frames as compared to traditional braces.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.14
no.3
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pp.57-65
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2014
In order to improve the wind performance of buckling-restrained braces (BRBs), Hybrid buckling-restrained braces (H-BRBs) have been studied in Korea. The seismic performance of H-BRBs is different according to the action of VE damper. In this study, the nonlinear time history analyses have been performed on the parameters such as brace types and input earthquakes. The results of the study suggest that H-BRBs meet the BRB's requirement of ANSI/AISC 341-10 only if VE damper is not working during an earthquake.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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v.8
no.2
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pp.221-230
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2004
In this paper, the dynamic response of a multi-story steel moment resisting frame equipped with viscoelastic dampers or lead rubber bearing type isolators subjected to seismic loads is investigated analytically. The objective of this study is to find the best location of viscoelastic dampers by the maximum stress method and maximum story drifts method from structure analysis. Also, a secondary objective of the study is to compare the member force, combined stress, and natural period of the structure retrofitted with viscoelastic dampers or lead rubber bearing type isolators to find effective vibration control method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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