• Title, Summary, Keyword: 댐퍼

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Design of Lead-Shear Damper for Stay Cables (사장교 케이블 진동감소용 납-전단 댐퍼의 설계)

  • 안상섭
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.31-36
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    • 2001
  • 본 논문에서는 지점근처에 납-전단 댐퍼(LSD)가 설치된 케이블의 동적 거동에 대해 다루었다. 이러한 동적 거동에 대한 파악은 케이블의 진동 감소 목적으로 댐퍼를 설계하는 경우 중요한 절차중 하나이다. 납-전단 댐퍼와 같은 이력형 댐퍼의 실제 이력곡선에 기초하여 본 연구에서는 납-전단 댐퍼의 이력곡선을 완전 탄소성으로 가정하였다. 납-전단 댐퍼의 역학적 모델은 등가 켈빈 모델을 사용하였으며 케이블의 새그 효과를 고려하였다. 납- 전단 댐퍼의 용량이라고 할 수 있는 항복력을 설계변수로 선택하고 케이블에 최적의 감쇠효과를 부여하는 동적학적 관계에 대해 연구하였다. 또한 댐퍼가 케이블에 설치되는 지점과 케이블의 장력에 대한 댐퍼의 감쇠효과에 대해서도 연구하였다. 매개변수 해석결과 케이블의 기하학적 형상 및 댐퍼의 설치조건에 따라 납-전단 댐퍼가 케이블에 부가하는 감쇠의 크기가 변함을 알 수 있었으며, 이때 최대의 감쇠성능을 발휘하는 최적 항복력이 존재하는 것을 알았다.

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An Experimental Study on the Seismic Performance of RC Frames with Steel Dampers (강재댐퍼로 보강된 철근콘크리트 골조의 내진성능 실험 연구)

  • Park, Ji-Young
    • LHI Journal of Land, Housing, and Urban Affairs
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    • v.1 no.1
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    • pp.43-50
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    • 2010
  • In this study, the influences of steel dampers on the behavior of RC frames were investigated using the experimental approach to suggest the installation methods of steel dampers using K-barces. The performances of RC frames with dampers can be evaluated by superposition the load-displacement curves of RC frames and steel dampers with regard to the influences of K-braces. Three specimens are tested to investigate the cyclic behavior of RC frames with dampers. The performances of RC frames with dampers with respect to strength, rigidity, and hysteretic performance are examined. It was found that test results demonstrates the effect of seismic retrofit on RC frames with steel dampers(D-RCF-KBSF, D-RCF-KBSP) compared with RC frames(N-RCF). An approximate design curves may not be good agreement with those of the tests, it is conservative enough so that you can design of RC frames with steel damper with regard to the influences of K-braces.

A new type liquid damper with adjustable natural frequencies (고유진동수 조절이 가능한 새로운 형태의 액체댐퍼)

  • Lee, Hye-Ri;Min, Kyung-Won;Park, Ji-Hun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.161-165
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    • 2011
  • 본 논문에서는 고유진동수 조절이 가능한 새로운 형태의 액체댐퍼를 개발하였다. 동조댐퍼는 구조물의 설계단계에서 응답평가를 통해 필요성이 요구된다. 건물은 설계단계에서 고유진동수와 시공 후 고유진동수가 상이하다. 액체댐퍼의 형태는 설계단계에서 건물의 고유진동수를 동조시킬 수 있도록 설계되기 때문에 고유진동수가 고정이 될 수 있다. 본 연구에서는 제안한 댐퍼의 전체적인 형태는 기존의 Liquid Column Vibration Absorber(LCVA)와 같다. 기존의 LCVA는 시공 후 건물의 고유진동수에 동조시키기 위해 물높이를 조절하나 층고 때문에 제한이 있다. 우리가 제안한 새로운 형태의 액체댐퍼는 물높이 조절 뿐 아니라 수직관의 면적을 조절하여 고유진동수를 조절 할 수 있도록 개발하였다. LCVA의 수직관을 일정한 면적의 독립된 셀로 나누었으며 이 셀을 각각 밀폐시킬 수 있도록 하였다. 밀폐된 셀 안으로는 공기압력에 의해 물이 차지 않고 차 있는 물도 움직이지 않게 된다. 밀폐된 셀의 개수를 조정하여 수직관의 면적이 조절하여 고유진동수를 변화시킬 수 있다. 제작된 액체댐퍼의 밀폐된 셀 개수를 조절하여 진동대 실험을 통해 댐퍼의 고유진동수를 파악하였다. 실험으로 나온 고유진동수와 이론적으로 산정한 고유진동수를 비교하여 댐퍼의 사용성을 평가하였다. 개발된 액체 댐퍼의 수직관의 면적 조절을 통해 고유진동수 조절이 용이하여 실제로 사용이 가능함을 확인할 수 있었다.

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Evaluation on Vibration Control Performance of Interaction Vibration Control System using Friction Damper (마찰댐퍼를 이용한 연결제진구조물의 제진성능곡선)

  • Kim, Hyun-Soo;Choi, Jae-Hyouk
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.458-461
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    • 2009
  • 본 논문에서는 2개의 구조물이 마찰댐퍼로 연결된 연결제진구조물에 대한 지진응답해석을 실시하였다. 연결제진구조물의 지진시의 제진효과를 파악하기 위하여 마찰댐퍼의 복원력특성을 완전탄소성형으로 설정하고 두 구조물의 고유주기 및 연결강성의 변화에 따른 각 지진파별 시간이력지진응답해석을 실시하였다. 또한, 응답해석결과를 바탕으로 마찰댐퍼의 특성지표(연결강성배율 $\alpha$, 항복내력비 $\beta$)를 결정하는 제진성능곡선을 제안하였다. 제진성능곡선을 통한 마찰댐퍼의 특성지표에 근거하여 연결제진구조물에 마찰댐퍼를 효율적으로 사용할 수 있는 최적의 마찰댐퍼량을 결정 할 수 있는 자료를 제시하였다.

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Hysteretic Behaviors of Metallic Dampers with the Various Slit Shape (슬릿형상에 따른 강재댐퍼의 이력거동)

  • Lee, Hyun Ho;Kim, Seh Il
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.15 no.5
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    • pp.199-208
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    • 2011
  • The purpose of this study is to evaluate of the strength and deformation capacity of metallic dampers with the variable slit shape. For this purpose, 12 metallic damper specimens were prepared and shear testing was performed. According to the test results, the S shaped metallic damper with the strut height of 200mm and angle of $60^{\circ}$ shows better hysteretic performance than any other specimens. By making a comparison between the yield strength in test and the proposed strength formula, test results shows larger yield strength than calculation method.

Seismic Retrofit of Existing RC Structure Using Hysteretic Dampers (이력댐퍼를 이용한 기존 RC구조물의 내진보강)

  • Choe, Seon-Yeong
    • Computational Structural Engineering
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    • v.26 no.2
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    • pp.37-42
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    • 2013
  • 준공 후 상당한 시간이 지나 내진설계가 되지 않았거나 내진상세가 이루어지지 않은 건물의 부족한 내진성능을 보완하기 위한 방법의 하나로 좌굴이 제한된 가새형 댐퍼를 적용할 수 있다. 이 방법을 적용할 경우, 기존 내진보강법의 불확실성을 줄일 수 있었음에도 불구하고, 댐퍼의 설계과정이 복잡하여 실무에 적용하기 어려웠다. 그러나 본 원고에서는 강성과 강도개념을 적용한 댐퍼의 설계법을 적용함으로써, 실무에서 쉽게 적용할 수 있도록 하였다. 준공된 지 16년이 지난 비틀림 비정형 건물에 대한 내진성능을 평가한 후, 가새형 댐퍼로 보강한 결과는 다음과 같다. (1) 일방향해석결과 나타난 골조별 하중-지붕변위의 관계를 이용하여, 연약골조의 강성을 강한 골조의 강성과 일치시키고, 이 강성비로부터 댐퍼가 부담하는 최적의 내력비율을 정하여 내진보강을 수행한 결과, 가새를 설치한 방향으로는 가새형댐퍼가 비틀림 방지와 연성증대효과를 구조물에 부여하여 성능이 획기적으로 증가하였다. 또한, 그 가새의 직각방향 하중에 대해서도 가새를 설치함으로써 비틀림 강성이 증가하고, 가새와 코어벽체가 인장과 압축으로 횡력에 저항하여 횡저항 성능이 증가하였다. (2) 내진성능이 부족한 비틀림 비정형 건물의 내진성능을 증진시키기 위해 가새형 댐퍼를 적용함에 있어, 댐퍼의 강성을 이용하여 구조체의 비틀림 거동을 최소화하고, 연성을 증진시키는 방법을 체택할 경우, 실무자들이 보다 쉽게 적용할 수 있으면서 그 효과도 상당히 클 것으로 기대된다.

Static Experiment of Reinforced Concrete Frame Retrofitted with Steel Damper System (강재댐퍼시스템으로 내진보강된 철근콘크리트 골조의 정적가력실험)

  • Baek, Eun Rim;Lee, Sang Ho;Oh, Sang Hoon;Kim, Jae Bong
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • pp.90-90
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    • 2011
  • 최근 전 세계적으로 지진의 발생 빈도가 증가하며 그 규모도 점차 커지는 경향을 보이고 있다. 대형지진의 발생 시 저층 구조물의 붕괴로 인한 인명 및 사회, 경제적 피해가 두드러짐에 따라 기존 저층 구조물의 내진보강기법에 관한 연구가 활발히 진행 중인 추세이다. 우리나라의 경우 강도증가형 내진보강공법이 주를 이루고 있어 다양한 내진보강기법의 개발 및 적용이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지진입력하중 저감형 내진보강기법으로서 강재댐퍼시스템을 제안하여 구조적 성능을 파악하고, 이를 적용한 보강 실험체와 비보강 실험체를 제작하여 정적가력실험을 통하여 그 성능을 비교하였다. 제안된 강재댐퍼시스템은 입력에너지를 소산시키는 내부의 슬릿형 댐퍼와 이를 지지하는 기둥 및 외부 프레임으로 구성되며, 내부 댐퍼는 먼저 항복하여 에너지를 소산시키기 위하여 지지기둥 및 프레임에 사용된 강재보다 강성 및 강도가 적게 계획되었다. 강재댐퍼의 성능실험 결과, 비교적 안정적 거동을 하며, 강성과 강도 및 에너지 흡수능력이 우수하게 나타났다. 보강 및 비보강 실험체의 골조는 기존 학교 건축물의 표준도면을 기준으로 하여 골조의 일부를 대상으로 60% 축소율을 적용하여 계획하였으며, 보강 실험체는 미리 제작된 강재댐퍼시스템을 골조 내에 설치하여 에폭시 주입법으로 부착시공 하였다. 보강 및 비보강 골조 실험체의 정적가력 실험결과 비보강 실험체는 기둥의 휨 항복 후 변형의 증가에 따라 휨 및 전단 균열이 증가하면서 최종적으로 기둥이 전단파괴 되었으며, 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 기둥 및 보의 균열이 적고, 골조에 골고루 분포되어 파괴 규모가 감소하였다. 최대 강도면에서 보강 실험체는 비보강 실험체에 비하여 약 3.4배 우수하였으며, 초기강성은 약 7배 가량 유리한 것으로 평가되어 제안된 강재댐퍼시스템이 강도면에서 우수한 성능을 나타냄을 알 수 있었다. 또한 두 실험체의 기둥 주근 및 띠철근의 변형률을 비교한 결과, 비보강 실험체는 대부분의 철근이 항복하여 큰 변형을 일으킨 반면, 보강실험체에서는 철근의 항복현상이 나타나지 않았고 댐퍼가 항복을 하면서 큰 변형을 일으켰다. 이를 통해 지진하중 입력 시 댐퍼에서 입력 에너지를 흡수하여 큰 하중을 부담하며, 기존의 구조부재에는 입력 에너지가 낮아 손상이 보다 적게 발생함을 확인하였다.

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Structural Behavior of Joints between the Hysteretic Steel Damper Connector and RC Wall Depending on Connection Details (강재판형 이력댐퍼 연결부재와 RC벽체의 접합상세에 따른 구조거동)

  • Kang, In-Seok;Hur, Moo-Won
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.24 no.6
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    • pp.737-744
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    • 2012
  • Hysteretic steel damper has been applied mainly to steel buildings. However, the usage in RC buildings is rapidly increasing recently. In order to apply the steel hysteretic damper in RC buildings, supporting elements of the damper should have sufficient strength and stiffness suitable for transferring damper forces to beams and walls. But due to the inevitable damage in reinforced concrete elements due to cracking, identification of the load transfer mechanism from damper to supporting element and hysteretic characteristics of the supporting element are extremely important in evaluating the damper behavior. Experiments were carried out on connection details between RC walls and supporting elements of the steel plate typed damper such as EaSy damper. The test results showed that fracture patterns of all specimens were almost identical except in the crack number and pattern associated with shear loading condition. Among the specimens, HD-3 shoed a well distributed cracks patterns along with good performance with respect to energy dissipation capacity, stiffness deterioration, and strength degradation.

Modeling of MR Damper Landing Gear Considering Incompletely Developed Fluid Flow (불완전 발달 유체 유동을 고려한 MR댐퍼 착륙장치 모델링)

  • Lee, Hyo-Sang;Jang, Dae-Sung;Hwang, Jai-Hyuk
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.15 no.1
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    • pp.7-18
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    • 2021
  • A semi-active MR damper landing gear is a damper that generates a fluid damping force and a magnetic field control damping force when the MR fluid passes through annular flow paths. In the case of MR fluid passing through annular flow paths, an incompletely developed flow inevitably occurs, causing an error in calculating damper inner forces including the fluid damping force. This error results in an inaccurate design of damper structural parameters and control gain selection, resulting in deterioration of dynamic characteristics and shock absorption performance of the landing gear. In this paper, we derived a mathematical model of an MR damper landing gear considering additional damping force generated in the entrance region of annular flow paths of the MR damper. If the mathematical modeling derived from this paper is applied to the design and optimization process of an MR damper landing gear, excellent performance of the MR damper landing gear is expected.

Radiation of the damper of Loudspeaker (스피커 댐퍼의 음향방사)

  • Yi H.R.;Oh S.J.;Yoon S.W.
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • pp.127-130
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    • 2004
  • 다이나믹 스피커의 진동판과 보이스코일을 지지하는 댐퍼는 스피커 진동부에 복원력을 공급하는 탄성체로서만 고려되어 왔다. 즉, 음파발생 장치로서 스피커를 고려할 때, 음파발생부로서 진동판과 부가적 음파발생부로서 에지에 의한 영향만이 고려되어 왔다. 본 논문에서는 진동판과 에지를 제거한 후, 댐퍼와 보이스코일 만으로 진동하는 다이나믹 스피커를 제작하여 댐퍼에 의해 발생된 음파의 특성을 측정하였다. 다음으로 댐퍼를 개별적인 음원으로 가정하여 댐퍼에 의해 발생된 음파를 계산하여 측정치와 비교하였다. 결론적으로 댐퍼는 스피커 진동계 복원력을 제공하는 요소로저 만이 아닌 진동판 이외의 부가적인 음원이 됨을 확인할 수 있었다.

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