• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.2
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• pp.149-159
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• 1999

본 연구에서는 고유진동수를 사용하여 균열의 위치와 크기를 발견하는 비파괴 균열발견모델을 유도하고 Euler-Bernoulli 보를 대상으로 이 모델의 적합성을 검증하였다. 먼저, 균열위치예측모델과 균열크기예측모델로 이루어진 균열발견체계를 제시하였는데, 균열위치예측모델은 모드민감도와 고유진동수 사이의 선형적인 관계로부터 간접적으로 유도되었으며 균열크기예측모델은 균열발생에 의한 변형에너지의 손실을 진동특성치의 변화와 비교하는 동적 파괴역학적 방법으로부터 유도되었다. 다음으로, 기존에 발표된 양단-자유보에 대한 진동모드 실험결과를 사용하여 균열위치와 균열크기를 예측하고 평가하므로 균열발견모델의 적합성과 적용성을 실험적으로 검토하였다. 대부분의 손상시나리오에서 균열위치와 균열크기 예측치는 실제값과 근사하게 일치하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.240-240
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• 2003

V-노치 균열에서 열하중이 작용하는 경우는 비제차형 경계조건의 문제가 되고, 이 조건에 대한 방정식의 일반해를 구하기 위해서 재차형 연립방정식에 대한 일반해(Homogeneous solution)와 비제차형 연립방정식에 대한 특수해(Particular solution)의 두 가지 해를 구할 수 있다. 이들 해는 V-노치 균열에 대한 고유치가 되고 이 고유치가 중복근을 가지게 되는 경우에는 로그항(1n[r])이 나타나게 되고 이 항에 의해서 응력을 무한대로 발산시키므로 이를 대수응력특이성이라 한다. 열하중이 작용할 때 대수응력특이성을 나타내는 로그항의 계수가 영(0)이 되어 대수응력특이성이 사라지게 되므로 V-노치 선단에서의 응력특이성은 고유치와 그에 대한 고유벡터에 의해 결정된다. 본 논문에서는 비정상상태 열하중이 가해지는 등방성 이종재료 내의 V-노치 균열문제에서 패기 각도와 이종재료의 기계적 성질에 의해 결정되는 응력특이성지수를 구하고 이에 대한 응력강도계수를 유한요소해석 프로그램인 ANSYS와 상반일 경로 적분법(RWCIM)을 이용하여 구하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.3
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• pp.411-418
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• 1992

본 연구에서는 인장하중을 받는 균열이 없는 박판 시험편과 45˚경사균열시험 편의 고유진동수 측정을 위하여 레이저 홀로그래피법을 이용하여 진동모드 측정을 하 여 그 결과를 비교분석하는 실험방법을 택하였으며, 균열이 없는 박판에 대해서만 무 차원하중의 증가에 따른 고유 진동수의 변화관계를 실험치와 Ritz Method에 의한 유한 요소 해석치와 비교하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.187-191
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• 1994

기계구조물내의 균열은 고하중상태에서 갑작스러운 파괴의 주요 원인의 하나로서 이러한 균열의 조기탐지를 위해 기존의 비파괴검사 방법 이외에, 최근 진동측정 및 진동분석을 이용하는 방법이 경제성 및 그 효용성으로 인하여 깊게 연구되고 있다. 이러한 진동특성의 변화를 이용하여 균열을 탐지하는 방법이 많은 학자들에 의해 연구되어졌으며, 현재까지의 연구결과중 균열의 크기 및 위치를 동시에 탐지할 수 있는 방법중에서 비교적 단순, 정확하다고 판단되는 방법으로는 임의의 두 지점에서의 진폭측정을 이용한 Rizos(1)의 방법과 고유진동수 및 모우드형 측정을 이용한 Kam & Lee(2)의 방법이 있으나 이들 방법은 두가지 이상의 진동특성치를 요구하고 있다. 본 연구의 목적은 진동특성치중 고유진동수만을 이용하여 단순부재에서 균열의 크기 및 위치를 수치적으로 예측할 수 있는 새로운 해석기법을 제시하고, 기존 방법 사용시의 결과와 비교 검토하여 그 유용성을 판단하는데 있다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.19 no.5
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• pp.611-617
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• 2018

The application of health monitoring, including a fault detection technique, is needed to secure the structural safety of large structures. A 2-step crack identification method for detecting the crack location and size of the beam structure is presented. First, a crack occurrence region was estimated using the modified Laplacian operator for the strain mode shape obtained from the distributed local strain data. The crack location and size were then identified based on the natural frequencies obtained from the acceleration data and the neural network technique for the pre-estimated crack occurrence region. The natural frequencies of a cracked beam were calculated based on an equivalent bending stiffness induced by the energy method, and used to generate the training patterns of the neural network. An experimental study was carried out on an aluminum cantilever beam to verify the present method for crack identification. Cracks were produced on the beam, and free vibration tests were performed. A crack occurrence region was estimated using the modified Laplacian operator for the strain mode shape, and the crack location and size were assessed using the natural frequencies and neural network technique. The identified crack occurrence region agrees well with the exact one, and the accuracy of the estimation results for the crack location and size could be enhanced considerably for 3 damage cases. The presented method could be applied effectively to the structural health monitoring of large structures.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.2
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• pp.19-27
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• 2002

The early damage detection of large structures is very important to prevent the disaster due to its global failure. In this paper, a crack detection method of the beam-analogy structure based on the wavelet transformation of mode shape is presented. The method can effectively detect the singularity of mode shape caused to the inconsistency of bending moment and shear force at the damaged part using the discrete wavelet of mode shape and its inverse transforms of detail components. To investigate the validity and the applicability of the presented damage detection method, numerical simulation and experiment are carried out for the idealized beam and the real ship structures.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.21 no.11
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• pp.317-325
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• 2020

The development of a technique that can monitor the cracks, which is one of the typical types of damage, is necessary to secure the structural safety of elastically restrained cantilever-type beams with a tip mass that is used widely in infrastructure. Impedance techniques have been actively researched to detect cracks, and the cracks were estimated mainly by experimentally investigating the relationship between the crack and impedance signal. This study examined the correlation between the change in the impedance signals due to the crack, and the natural frequency obtained analytically. After updating the analysis model for the intact beam, the impedance signal was measured while gradually inflicting cracks in the cantilever-type beam, and the damage index was obtained. The results were compared with the natural frequencies calculated from the updated analysis model to investigate the correlation. A close correlation was observed between the experimentally obtained impedance damage index, and the analytically calculated natural frequency. Using this correlation, the structural characteristics could be evaluated more accurately from the damage estimation results, and the behavior of the structure could be predicted effectively using the analysis model.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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• 2010.05a
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• pp.425-426
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• 2010

The cracking characteristics of high flowing self-compacting concrete(HSCC) and conventional concrete(CC) was investigated. HSCC shows high crack resistance compare to CC due to self compacting properites.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04a
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• pp.115-120
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• 2000

This paper examines that it is possible to apply RWCIM for determining eigenvector coefficients associated with eigenvalues for V-notched cracks in anisotropic dissimilar materials using the complex stress function. To verify the RWCIM algorithm, two tests will be shown. First it is performed to ascertain whether predicted coefficients associated with eigenvectors is obtained exactly. Second, it makes an examination of the state of stress for FEM and RWCIM according to a number of eigenvectors at a location far away from the V-notched crack tip.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.25 no.9
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• pp.1368-1375
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• 2001

This paper examines that it is possible to apply RWCIM for determining eigenvector coefficients associated with eigenvalues for V-notched cracks in anisotropic dissimilar materials using the complex stress function. To verify the RWCIM algorithm, two tests will be shown. First, it is performed to ascertain whether predicted coefficients associated with eigenvectors are obtained exactly. Second, it makes an examination of the state of stresses for FEM and RWCIM according to a number of eigenvectors at a location far away from the v-notched crack tip.