• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.12 no.5
• /
• pp.23-29
• /
• 2008

This study investigates the dynamic instability of strength-limited bilinear single degree of freedom (SDF) systems under seismic excitation. The strength-limited bilinear hysteretic model best replicates the hysteretic behavior of the steel moment resisting frames. To estimate the dynamic instability of SDF systems, the collapse strength ratio is used, which is the yield-strength reduction factor when collapse occurs. Statistical studies are carried out to estimate median collapse strength ratios and those dispersions of strength-limited bilinear SDF systems with given natural periods, hardening stiffness ratios, post-capping stiffness ratios, ductility and damping ratios ranging from 2 to 20% subjected to 240 earthquake ground motions recorded on stiff soil sites. Equations to calculate median and standard deviation of collapse strength ratios in strength-limited bilinear SDF systems are obtained through nonlinear regression analysis. By using the proposed equations, this study estimated the probabilistic distribution of collapse strength ratios, and compared this with the exact values from which the accuracy of the proposed equations was verified.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.5 no.2
• /
• pp.59-66
• /
• 2001

구조물 내진설계의 개념은 기존요구조건이라는 조항으로 시방서에 규정되어 있으며 구조물이 지진발생시에 안전성과 경제성을 최대한 확보할 수 있으며 비선형시간 이력해석을 수행하여 자진시의 동적거동을 기술함으로써 확인할 수 있다. 내진설계에 보편적으로 적용하는 응답스펙트럼해석법은 선형해석법으로 구조물의 비선형동적거동의 영향을 거동계수로 반영하므로 파괴메카니즘 및 기본 요구조건의 만족여부를 거동계수를 구하는 과정으로 결정할 수 있다. 이 연구에서는 내진설계방식에 의해 설계된 약진지역에 의한 화학공장건물의 모델인 3차원 철골뼈대구조물을 선정하고 거동계수를 결정하는 과정을 수행하여 지진시의 동적거동을 확인하였다. 이 연구의 결과, 현 시방서의 응답스펙트럼해석법에 적용되는 거동계수는 강진지역의 구조물의 경우 기능성 및 안정성 한계를 제시하지만 약진지역 구조물의 경우는 실제 동적거동과 무관하다는것과 약진 지역에 위치한 구조물의 내진설계에는 시방서가 제시한 내진설계방식을 적용하는 것이 주요한 사항임을 확인하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.225-235
• /
• 2001

본 연구는 물리·역학적 특성을 고려한 점탄성 감쇠기의 수치모델에 의한 강뼈대구조물의 지진응답개선에 관해서 조사하고자 한다. 온도변화에 의한 감쇠기 이력거동에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 점탄성 감쇠기의 모델은 온도-주기 등가원리와 더불어 개선된 분수도함수법에 기초하여 정식화하였다. 본 감쇠기 모델의 알고리즘을 일반화된 강뼈대구조물의 비선형 동적 해석 프로그램에 추가하였다. 강뼈대구조물에 대한 해석 예를 통하여, 제시된 모델에 의한 점탄성 감쇠기의 지진응답개선에 관한 효과를 확인할 수 있었다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.11 no.1
• /
• pp.22-27
• /
• 2001

본 논문에서는 복잡한 하이퍼카오스 신호를 발생시키는 HVPM (Hyperchaotic Volume Preserving Maps) 모델의 회로를 제안하고, 보드상에서 구현하고자 한다. 제안한 HVPM 모델은 3차원 이산시간(discrete-time) 연립차분방정식으로 구성되어 있으며, 비선형 사상(maps)과 모듈러(modulus) 함수를 사용하여 랜덤한 카오스 어트랙터(attractor)를 발생시킨다. 이러한 HVPM 모델을 하드웨로 구현하기 위하여 연산 부분은 연산증폭기를 사용하고, 매핑(mapping) 부분은 N형 함수와 비교기를 사용하여 설계한다. 특히, N형의 비선형 함수는 CMOS 전달특성과 선형증폭기의 출력특성을 조합하여 독특하게 구현하였다. 구현한 보드상의 실험에서 카오스 시스템 파라미터 값에 대응하는 가변저항기를 조절하여 비주기적인 하이퍼카오스 신호를 발생시킴을 입증하였다. 또한 출력된 카오스 신호들간의 오실로스코프 사진에서 위상공간(phase space)의 동적응답은 랜덤한 어트랙터를 발생시킴을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.495-508
• /
• 1999

변형된 라이저의 단위 접선벡터상의 운동학적 제약조건을 적용하여 심해저 라이저의 비선형 동적해석을 행한다. 이 조건의 적용으로 자유도수를 감소시킬 수 있으며 심한 비선형성으로 인한 해의 발산 가능성을 제거할 수 있다. 라이저의 거대변형으로 인한 기하학적 비선형성과 비선형 경계조건이 고려된다. 또한, 비선형성이 포함되는 수동학적 하중이 조류와 파랑에 의해 발생하여 내부에 정상류가 흐르는 라이저관의 외벽에 작용하게 된다. 이 외에도라이저 자체의 축방향 변형조건을 고려한다. Galerkin의 유한요소 근사화와 시간증분자를 적용하여 유한요소에 대한 평형 메트릭스 방정식을 유도하고, 수치해석을 위한 알고리즘을 제안하며 API 보고서의 결과와 비교함으로써 제안된 모델이 검증된다. 또한, 기하학적 비선형성으로 인한 영향을 조사하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2009.07a
• /
• pp.1741_1742
• /
• 2009

본 논문은 측정 실패가 존재하는 비선형 시스템에 대한 동적 출력 궤환 퍼지 제어기의 설계에 대해 연구한다. 비선형 시스템을 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델 기법을 이용하여 퍼지 시스템으로 모델링하고, 이를 바탕으로 동적 출력 궤환 퍼지 제어기를 설계한다. 폐루프 시스템의 안정도 조건을 선형 행렬 부등식 (LMI)로 나타낸다. 그리고 모의실험을 통해 제안된 제어기의 성능을 파악한다.

• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
• /
• v.23 no.3
• /
• pp.240-248
• /
• 2013

Torsional vibrations, such as the gear rattle of the manual transmission in vehicle systems, are correlated with the firing stroke from the engine. These vibro-impacts can be examined based upon linear time-invariant analysis. In order to understand the gear dynamics, a specific manual transmission with a front-engine front-wheel drive configuration is investigated. A method to reduce the degrees of freedom is suggested based upon the eigensolutions and frequency response functions, which will lead to the development of an efficient matrix size. The dynamic characteristics of single- and dual-mass flywheels are then compared. The effect of the dual-mass flywheel is investigated based upon the mobility analysis, which will lead to understanding of the concepts for avoiding vibro-impacts. A linear time-invariant system model is examined by employing the effective clutch stiffness from a two-stage clutch damper. Thus, the relationship between the dynamic characteristics and the clutch damper can be predicted by assuming a combination of different stage stiffness levels.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
• /
• 2007.04a
• /
• pp.48-51
• /
• 2007

본 논문에서는 비선형 상호 결합 시스템의 출력 궤환 제어기 설계에 대해서 연구한다. 먼저 퍼지 모델 기법을 이용하여 비선형 상호 연결된 시스템을 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델로 모델링한다. 그 각각의 하위 시스템에 대한 출력 궤한 제어기를 동적 병렬 분산 보상 (DPDC) 기법을 이용하여 퍼지 출력 궤환 제어기로 설계한다. 하위 시스템들의 평형점이 안정화 되는 선형 행렬 부등식 (LMI)를 구하고, 그 부등식을 만족하는 값들로부터 하위 시스템의 제어기 이득을 구한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• v.24 no.3
• /
• pp.289-299
• /
• 2012

The goal of this paper is to apply the multi-step Taylor method to a space truss, a non-linear discrete dynamic system, and analyze the non-linear dynamic response and unstable behavior of the structures. The accurate solution based on an analytical approach is needed to deal with the inverse problem, or the dynamic instability of a space truss, because the governing equation has geometrical non-linearity. Therefore, the governing motion equations of the space truss were formulated by considering non-linearity, where an accurate analytical solution could be obtained using the Taylor method. To verify the accuracy of the applied method, an SDOF model was adopted, and the analysis using the Taylor method was compared with the result of the 4th order Runge-Kutta method. Moreover, the dynamic instability and buckling characteristics of the adopted model under step excitation was investigated. The result of the comparison between the two methods of analysis was well matched, and the investigation shows that the dynamic response and the attractors in the phase space can also delineate dynamic snapping under step excitation, and damping affects the displacement of the truss. The analysis shows that dynamic buckling occurs at approximately 77% and 83% of the static buckling in the undamped and damped systems, respectively.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.516-520
• /
• 2011

본 논문에서는 먼저 흥인지문에 대해 상시진동실험을 수행하고, 그 데이터를 분석하여 흥인지문의 고유진동수, 모드, 감쇠비의 특성을 분석하였다. 그 결과로부터 흥인지문의 병진모드를 파악하였고, 병진모드에서 측정한 여러 기둥의 모드 상대크기와 위상이 동일함을 확인하였다. 저차 병진모드에서 모든 기둥이 같은 방향으로 강성을 발휘하기 때문에 각층의 강성을 합한 등가의 층강성을 가지는 2자유도의 동적강체해석모델을 제시하였다. 이 해석모델은 선형 범위 내에서 거동한다는 것으로 가정하여 층강성을 산정하였다. 실제 흥인지문의 접합부에는 부재간의 이음과 맞춤에 의한 마찰력이 작용한다. 접합부를 누르는 무거운 지붕하중에 의해 이 마찰력은 증가하게 되고, 이로써 횡하중에 저항하게 된다. 이러한 접합부에 강한 횡하중이 작용하게 되면, 접합부의 이완 및 마찰력의 저하 등으로 인하여 횡강성의 저하가 급격히 일어나는 비선형 특성을 갖게 된다. 이러한 흥인지문의 비선형적인 특성을 파악하기 위해 흥인지문 해석모델에 쿨롱 마찰력을 도입하여 비선형적인 해석모델을 제시하였다.