• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.04a
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• pp.344-349
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• 1995

셀구조물은 선박, 항공기, 우주선 등의 산업분야에 자주 사용되는 중요한 구조요소로서, 이에 대한 연구도 공학적 필요성에 의해 많은 연구가 진행되어 왔다. Maddox등의 Rayleigh-Ritz법, Srinivasan and Bobby의 적분방정식 기법, Petyt의 유한요소법, Irie, Henderson등의 전달매트릭스법, 그 외 Webster, Petyt and Deb Nath, Blevins, Srinivasan and Krishnan등에 의해 여러가지 해석방법의 진동해석이 행해져 왔다. 현재 주로 사용되고 있는 매트릭스 구조해석 및 진동해석 방법으로는 유한요소법과 전달매트릭스법을 들 수 있다. 유한요소법은 범용적인 해석 프로그램의 개발은 수월하지만 대규모의 선형 연립방정식의 해법에 귀착되므로, 기억용량이 큰 대형컴퓨터가 필요하고, 반면 전달매트릭스법은 기억용량이 적은 퍼스널컴퓨터로도 계산수행이 가능하나 고차의 고유진동수를 구할 경우나, 중간에 단단한 경탄성지지가 존재할 경우 등에는 수치계산상의 문제점이 지적되고 있다. 이에 대한 대책으로, 상태변수를 바꾸어 넣은 Riccati방법, 각 절점의 기지의 상태변수를 제거하는 Frontal법, 전달매트릭스와 강성매트릭스를 결합시키는 방법 등이 보고 되고 있다. 이에 자자들은 퍼스널컴퓨터 이용에 적합한 고속, 고정도의 구조해석 및 진동해석 기법으로 전달영향계수법을 제안하여, 원판구조물, 사각판구조물, 원통형 셀구조물 등의 여러가지 형상구조물의 자유진동 해석에 적용해서, 종래의 전달매트릭스법에 비해 계산정도 및 계산속도의 양면에서 매우 우수함을 보고한바 있다. 본 연구에서는 동적영향계수의 축차전달에 그 개념을 두고 있는 전달영향계수법을 좀 더 일반화시키고 체계화시키기 위하여 탄성지지를 갖는 셀구조물에 적용하여 자유진동 해석 알고리즘을 정식화한 후, 간단한 모델에 대한 수치실험을 통해서 전달 영향계수법으로 구한 해를 전달매트릭스법의 결과와 비교.검토하여 본 방법의 유용성을 확인하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.74-74
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• 2011

본 연구에서는 중앙경간 54m, 교폭 4m의 사장교형식의 보도교로 측경간은 계단으로 이루어진 1경간 케이블교량을 대상으로 보행하중에 의한 수직진동을 제어하기 위해 제진장치(TMD)를 적용하기로 하고 실물 TMD의 설계 및 제작 그리고 설치 및 제어성능실험을 수행하였다. 우선 사장교형식의 교량. 그리고 1경간 교량이라는 점에서 상대적으로 감쇠율이 낮을 것으로 예측되었고 또한 54m의 경간장이 보행자가 가진 주파수에 근접한 고유진동수를 나타낼 것으로 사료되어 Eurocode 2 part 2(EC5-2)의 규준에 따라 1인 및 다수 보행하중에 의한 보도교의 발생가속도를 산출하였다. 이 경우 최대가속도는 다수의 보행자가 연속적으로 진행할 때 발생하였으며, 수직방향의 가속도가 사용성기준을 초과하는 것으로 나타났다. 또한 구조해석프로그램에 의한 고유치 해석결과, 보행하중의 주파수대역내에 진동모드가 존재하는 것으로 나타났다. 따라서 본 교량의 설계단계에 있어서 보행진동을 제어하기 위하여 유지관리가 용이한 수동형의 동조질량감쇠장치(Tuned Mass Damper)를 적용하기로 하였으며 TMD의 설계에서는 TMD의 제어목표를 만족시킬 수 있는 TMD의 가동질량(moving mass)을 우선적으로 결정하였고, 이로부터 Den Hartog의 제안식에 따라 TMD의 고유진동수비, 유효감쇠비를 산정하였다. 산정된 변수들을 이용하여 설계된 TMD는 현장설치 및 튜닝의 편의성을 고려하여 수평 외팔보형식으로 설계, 제작되었으며 제작된 TMD의 경우 회전축에 대해 질량, 스프링, 댐퍼의 중심거리를 조정함으로써 TMD의 진동수, 강성, 감쇠력을 상대적으로 매우 용이하게 조절할 수 있으며, 조정범위 또한 광범위하여 일반 TMD에 비해 현장설치시 대상구조물에 동조시키기가 용이하며, 작동시 마찰감쇠가 거의 없다는 장점이 있다. 현장설치전에 제작된 TMD를 대상으로 자유진동 시험을 통하여 질량의 중심거리, 스프링 크기 그리고 댐퍼의 설치유무를 각각 변화시키며 TMD의 자유진동 데이터를 취득하였다. 각각의 시험에서 얻어진 데이터로부터 스펙트럼해석을 통하여 고유진동수를 구하였고, 자유진동 파형으로 부터 감쇠비를 구하였다. TMD는 일반적으로 제어모드의 변형형상이 가장 큰 곳에 설치되었을 때 최대의 제진효과를 발휘할 수 있다. 그러나 현장여건상 설치가 불가능하거나 미관을 해치는 경우에는 가능한 범위 내에서 TMD 제어효율이 가장 크게 발휘할 수 있는 곳을 선택하여야 한다. 본 보도교의 경우, 중앙경간 중심부에서 가장 큰 모드변형형상을 나타내지만, 보도교의 상판 연결부 등에 따른 TMD 시공문제로 인하여 TMD 설치위치는 교량 중앙에서 양 방향으로 1.25m 떨어진 곳에 대칭으로 총 2기를 설치하기로 하였다. 일반적으로 TMD의 모든 설계변수는 구조물의 설계단계에서 수행된 구조해석결과에 근거하여 설정하므로 완공된 구조물, 즉 실제보도교의 동적특성을 계측하여 정확하게 진동수를 튜닝하여야 한다. 구조해석에 의한 보도교의 수직방향(TMD 작동방향) 고유진동수는 1.5225 Hz이며, 감쇠비는 규준에 의하여 0.6 %로 가정하였다. 그러나 이 값들은 구조해석모델 및 재료적 특성과 시공상의 오차에 의하여 실제와 다를 수 있으므로 현장계측에 의한 확인이 요구된다. 또한 TMD의 제진효율이 설계시의 목표대로 확보되었는지도 확인해야 하므로 현장튜닝 및 성능시험을 실시하였다. 보도교의 가진은 사전에 실시한 상시 미진동계측결과를 토대로 2Hz를 목표로 하여 인력가진실험을 수행하였고, 탁월진동 주파수는 1.9896Hz로 나타나 구조해석결과와 오차가 있음을 알 수 있다. 가진실험결과를 토대로 TMD의 진동수를 최적진동수비로 튜닝하고 인력가진 실험을 다시 실시하여 TMD의 진동제어성능을 검토하였다. TMD 튜닝 전, 후의 보도교 감쇠비를 비교한 결과, TMD를 설치함으로써 약 4.218%의 감쇠비 증가가 있음을 알 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.649-659
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• 1999

본 연구에서는 점탄성감쇠기가 설치된 비비례 감쇠 구조물의 바람에 대한 확률적 응답을 진동수영역에서 구하였다. 복소수 고유치 및 고유백터를 바탕으로 모드중첩법을 이용하여 응답의 RMS 값을 구하고 그것을 근사적인 방법인 모드 변형에너지법에서 얻은 결과와 비교하였다. 또한, 가력 진동수에 따라서 변하는 점탄성감쇠기의 강성 및 감쇠 계수를 상수로 모형화하였을 때의 풍응답 해석 결과의 정확성을 진동수영역에서 검증하였다. 해석결과에 의하면 감쇠기의 진동수 의존 특성은 구조물의 1차 고유 진동수에 의해서 비교적 정확하게 표현되었고, 모드 변형에너지법은 대체로 정확한 결과를 도출하였지만, 가속도 응답을 구할 때에는 다소 큰 오차를 유발하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.529-534
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• 1986

본 연구에서는 실차를 대상으로 유한요소 해석을 통하여 차체 및 차실의 구조 진동 및 음향모우드를 구한후 관련 실험에 의한 검증 및 보완을 통하여 설계단계에서 의 진동 및 소음수준을 저감시키는데 유용한 정보를 제공코저 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.9
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• pp.897-904
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• 2017

Optical equipment consists of various components, and a detector is mounted and operated on aircraft, tanks, and warships for target detection and classification. The structural stability and optical performance of aeronautical optical equipment operated at several kilometers of altitude are degraded owing to vibration generated in the aircraft. It is necessary to verify the structural stability and optical performance requirements of the equipment in vibration environment conditions during the design phase. In this study, vibration environment conditions were analyzed using a test standard and the measurements of the vibration generated in aircraft. The conditions were classified as endurance and operating vibration conditions for structural stability and optical performance verification, respectively. The structural stability was verified according to natural frequency analysis, response analysis for the endurance vibration condition, and static analysis. The optical performance was verified by applying the vibration response analysis results to the optical design/analysis program.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.45-55
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• 2023

This study conducted aeromechanics modeling and structural load analyses of Tilt Rotor Aeroacoustic Model (TRAM), a 25% scaled V-22 tiltrotor model used in wind tunnel tests. A rotorcraft comprehensive analysis code, CAMRAD II, was used. Analysis results of this study in low-speed forward flights were compared with DNW test and previous analysis results. Blade flap bending moments were in good agreement with measured data. Mean values and oscillatory loads for lead-lag bending and torsion moments were slightly different from measured data. However, when mean values were removed, results of structural loads for one rotor revolution were moderately compared with wind tunnel tests and previous analyses. Total forces and half peak-to-peak forces of the pitch link reasonably well matched with previous analysis results and measured data. Finally, harmonic magnitudes of blade structural loads were investigated.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.111-115
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• 1994

본 연구에서는 보강 되지 않은 사각단면 박스 구조물, 보강된 사각 단면 박스 구조물, 그리고 보강된 요철형 단면 박스 구좀ㄹ에 대하여 양단 고정(clamped-clamped)과 일단 고정 타단 자유(clamped-free)의 경계 조건에 대해 실험적 진동 해석을 수행 하였으며, 유한요소 code인 ANSYS를 이용하여 유한 요소 해석을 수행하였다. 또한 유한 요소 해석과 실험을 통하여 신뢰성이 검증된 요소를 각 박스 구조물에 적용하여 각 경우에 대한 응력해석을 유한요소법을 이용하여 수행하였다. 또한 각각의 경우에 보강재의 개수 및 단면 형상 변화, 그리고 두께 변화가 진동과 응력에 미치는 민감도를 연구하였다.

• Computational Structural Engineering
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• v.11 no.1
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• pp.58-69
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• 1998

본 기사에서는 진동을 유발하는 기계장치의 지지 형태에 따른 해석 모델링 기법을 소개하는데 중점을 두었다. 다양한 해석 모델등 중 어느 것을 사용할 것인가는 주어진 조건이나 정보, 요구되는 정확도, 효율성 등을 고려하여 설계 엔지니어가 판단하여야 한다. 또한 진동 하중을 받는 구조물에 대한 설계 및 해석을 하기 위해서는 기계장치에 대한 사양 및 요구사항, 지반의 물리적 성질, 외부 환경적 요인 등을 파악하여야 한다. 종합적인 판단하에 구조물을 모델링하여 얻어진 결과들을 가지고 실제 설계 요구 조건과 비교, 검토를 하여야 하며, 이러한 설계 조건들은 다음과 같은 사항들을 포함한다. 1) 지반이나 구조물의 파괴, 과도한 처짐 등에 대한 정적 강도를 검토한다. 2) 진동 응답에 대한 최대 변위, 최대 속도, 최대 가속도를 검토한다. 3) 최대 확대계수, 최대 동적하중 계수, 공명조건, 최대 전달계수 등을 포함한 동적 거동을 검토한다. 4) 실제 구조물에서 일어날 수 있는 모든 모드들에 대한 검토를 한다. 5) 기계, 구조물, 연결부 등에 대한 파괴 가능성을 고려한다. 6) 사람이나 기계장치의 작동 등에 대한 환경적 요구조건의 만족 여부를 검토한다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.11 no.4
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• pp.44-47
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• 2017

This work dealt with vibration stability analysis of automotive exhaust sensor. In this work, structural design and analysis of exhaust gas sensor of automobile system were performed. Firstly, structural design requirement of automobile exhaust system was investigated. After structural design, the structural analysis of the exhaust measurement sensor system were performed usig the finite element analysis method. It was performed that the vibration and thermal stress analysis at the high temperature condition. After structural test of target structure, structural test results were compared with analysis results. Through the structural analysis, it was confirmed that the designed measurement sensor structure is safety.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1995.05b
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• pp.999-1004
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• 1995

본 논문에서는 현재 수행 중인 Hualien 대형내진모델시험 프로젝트의 연구 과제 중의 강제 진동 해석 및 지진 응답 해석을 수행하기 위계서 Hyperelement를 사용한 지반-구조물 상호작용 해석에 대한 절차 및 방법을 연구하였다. Hualien 대형내진모델시험에서 이미 수행된 뒷채움 후 강제 진동 시험의 예 측 및 예측후 해석을 수행하였고, 지진 응답 해석을 위해서는 Hualien부지에서의 자유장해석을 통하여 입력 지반 운동을 결정하여 구조물에서의 지진 응답을 구하였다.