• 제목/요약/키워드: 모드축소

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모드유연도 행렬 변위를 이용한 전단빌딩의 정량적 손상평가 방법 (Damage quantification of shear buildings using deflections obtained by modal flexibility)

  • 성승훈;구기영;정형조
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.44-47
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    • 2011
  • 본 논문에서는 상사진동에서의 응답을 통해 구성된 모드유연도 행렬에 의해 추정되는 변위/변형을 이용해 전당빌딩의 손상을 정량적으로 평가하는 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 전단빌딩의 손살발생 후의 층간변위와 손상발생 전 후의 층간변위 차이인 Damage-induced inter-story deflection(DI-ID)의 관계를 이용해 손상을 정량적으로 평가하는 방법이다. 구조물이 양전단력만을 발생시킴으로써 층간변위를 분명히 파악할 수 있도록 하는 양전단력 탐색하중(Positive Shear Inspection Load)을 통해 DI-ID를 산정한다. 제안된 방법의 검증을 위해 5층의 전단빌딩 축소모형을 대상구조물로 선정했으며, 단일손상과 다중손상의 모사를 위해 1층과 3층의 휨강성을 각각 10% 씩 저감시켰다. Static test와 modal test를 통해 각각의 결과를 비교하는 방법으로 제안된 방법의 성능검증을 수행했으며, 축소모형실험 결과, 두 실험간 평균오차 1% 이내로 정확도를 검증했다.

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천해에서 가상모드가 포함된 음파전달에 관한 모형실험 (Model Experiments on sound propagation included rirtual modes in shallow water)

  • 김성부
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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    • pp.69-75
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    • 1996
  • 40-100m 수심에 평탄한 모래층으로 구성된 구성된 친해를 1/1,000모형으로 축소시킨 무향수조내에서 Pekeris 모델에 대한 normal mode 관측실험을 점수신기로 수행하였다. 무향수조에 사용된 쐐기형 흡음재가 50kHz이상에서 20-25dB의 반향음 감쇠율을 가지므로 해서 이 수조가 해양과 유사한 조건을 갖게 되었으며, 실험에 사용된 점수신기는 B&K의 8130 수중청음기에 음향중심으로부터 조그만 크기의 사각형 틈을 제외하고 pressure-release 물질을 씌움으로써 얻을 수 있었다. 이 실험을 통해 얻은 결과들을 종합해 보면 연속모드의 피적분함수가 cut-off로부터 멀어지면 불연속모드의 합으로만 된 이론식과는 대략 수심의 10배 이내에서 다소 차이를 보일 뿐 전 관측거리에서 실험결과와 비교적 잘 일치하고 있다. 그러나 연속모드의 공진이 cut-off에 가까워 질수록 가상모드가 음향에 미치는 역할이 증대되어 근거리에서는 불연속모드의 합으로만 된 이론식과 큰 차이가 날 뿐만 아니라 영향이 미치는 거리가 수심의 수십배까지 증가함을 볼 수 있다. 특히 불연속모드의 개수가 2개이고 cut-off로부터 아주 가까운 가상모드가 존재할 경우, 가상모드가 수심의 60배 가까운 거리까지 영향을 미치는 것을 확인할 수 있다.

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우주 발사체 추진제 탱크 및 축소 1단 모델의 전산 모드 해석 연구 (Computational Modal Analyses for the Propellant Tank and Small-Scaled First-Stage Models of Liquid-Propulsion Launch Vehicles)

  • 심창훈;김근상;김동건;김인걸;박순홍;박재상
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.18-25
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    • 2018
  • 액체 추진 우주 발사체의 모드 시험을 대체 혹은 보완할 수 있는 신뢰성 있는 전산 모드 해석 기법의 정립을 위하여 액체 추진제 및 플렌지 조인트의 유한요소 모델링 기법을 정립하였다. 본 연구에서는 추진제 탱크 모델과 발사체 1단 축소 모델에 대하여 MSC.NASTRAN을 이용하여 전산 모드 해석을 수행 후, 모드 시험의 고유 진동수를 비교하여 모델링 및 해석 기법을 검증하였다. 추진제 탱크의 경우 가상질량 기법을 이용하여 액체 추진제를 모델링하였으며, 추진제 탱크의 종 모드 (bell mode)를 잘 예측하였다. 액체 추진제를 포함한 발사체 1단 축소 모델에 대하여, 보정된 재료 물성치와 RBE2 요소를 사용한 플렌지 조인트의 모델링 기법은 각각의 플렌지에서 24개의 볼트 조인트를 사용한 모델에 대하여 10% 이내의 오차의 1차 및 2차 굽힘 모드의 고유 진동수를 적절하게 계산하였다.

콘크리트 부유식 구조물 함체의 건전성 평가 (Integrity Estimation for Concrete Pontoon of Floating Structure)

  • 박수용;김민진;서영교
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권5호
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    • pp.527-533
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    • 2013
  • 본 논문은 구조물의 동적특성인 모드형상과 고유진동수를 이용한 손상탐지와 유효 물성치 추정을 통하여 콘크리트 축소모형과 실제 콘크리트 부유식 구조물 함체의 건전성을 평가하였다. 손상탐지의 경우 콘크리트 축소모형에 대한 동적실험을 수행하여 모드형상을 추출한 후 손상탐지기법에 적용하여 실용성을 증명하였다. 또한 실제 콘크리트 부유식 구조물 함체의 모드형상 및 고유진동수를 실험을 통하여 구한 후 구조계추정기법을 이용하여 콘크리트의 유효 물성치를 추정하였다. 손상탐지기법을 이용하여 축소모형의 손상부재를 정확히 찾아내었으며, 구조계추정기법을 이용하여 실제 콘크리트 부유식 함체의 현재 유효 물성치를 추정하였다.

초기인장력과 평형형상을 고려한 인장구조물의 동적 특성에 대한 연구 (A Study on the Dynamic Characteristics of Tension Structures according to Initial Tension Forces and Equilibrium Shape)

  • 장동일;김학재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권1호통권34호
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    • pp.73-83
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    • 1998
  • 초기인장력 변화에 따른 구조물의 동적거동은 초기인장력의 감소에 따라 기하학적 비선형성은 증가하고 고차모드의 영향이 지배적이고 phase portrait는 period attractor가 복잡한 양상으로 발생하였으며, 초기인장력의 증가에 따라 비선형 해석결과와 선형 해석결과의 차이는 감소하였고 1차모드가 지배적인 모드로 작용하고 phase portrait는 period attractor가 일정한 영역에서 규칙적으로 발생함을 알 수 있었다. 이와 같은 결과는 Lanczos 모드해석과 같이 모드축소법을 이용하는 비선형 동적해석에서 유용한 정보를 제공할 수 있으며. 현실적으로 비선형 동적해석에 소요되는 시간과 노력이 매우 크다는 것을 감안할 때 초기인장력에 따라 모드축소법에 기여하는 모드를 결정하면 정확한 동적응답을 얻을 수 있다.

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구조진동시스템의 적합직교분해에 관한 연구 (A study on the proper orthogonal decomposition of the structural dynamic system)

  • 백승민;조맹효
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.171-174
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    • 2010
  • 적절한 근사화 과정을 통하여 구축된 축소 시스템은 전체 시스템의 거동을 적은 수의 정보를 통하여 효과적으로 표현할 수 있다. 효과적인 시스템 축소를 위하여 본 연구에서는 주파수 영역 Karhunen-Loeve (Frequency-domain Karhunen-Loeve, FDKL) 기법과 시스템 등가 확장 축소 과정(System equivalent expansion reduction process, SEREP)을 연동한 축소 기법을 제안한다. 적합직교분해(Proper orthogonal decomposition)의 한 방법인 FDKL기법을 통하여 최적모드(Optimal mode)를 구하고 이에 SEREP을 적용하여 자유도 변환 행렬을 구한다. 이때 주자유도 선정은 2단계 축소기법을 적용한다. 최종적으로 제안된 기법은 수치예제를 통하여 검증한다.

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LCD에서의 시청모드별 피로도 변화에 관한 연구 (User's Fatigue Difference between Standard Mode and Theater Mode in LCD)

  • 김영주;황민철;김종화;박강령;고유진;이의철;조선희;김혜연
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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    • pp.839-842
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    • 2008
  • 본 연구는 LCD 패널에서 시청모드별 사용자의 피로도 차이에 대한 연구이다 LCD 사용에 따른 사용자 피로도에 미치는 영향이 보고되고 있는 것을 감안하여 감성 공학적 방법을 이용하여 시청모드에 따른 사용자 피로도 차이를 분석하였다. 실험은 34명의 대학생을 두 그룹으로 나누어서 같은 동영상 조건에서 각각 영화모드와 표준모드를 60분간 시청하게 하였다. 시청 시의 피로도를 알아보기 위해 생리신호 반응(GSR, PPG, SKT), 눈 움직임(동공의 확대 축소속도, 눈 깜박임률) 및 주관적 피로도(긴장도, 쾌적도, 피로도)를 측정하였다. 그 결과 주관적인 평가와 생리 반응에서 영화모드가 표준모드보다 더 피로감을 유발시키는 것을 확인 할 수 있었다. 눈 움직임 반응에서는 통계적으로 유의한 결과를 얻지 못하였다.

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노심지지배럴의 축소모형을 이용한 원통형 쉘의 모드 해석 (Model Analysis of Cylindrical Shell using a Scale Model of the Core Support Barrel)

  • 정명조;송선호;정경훈;김태형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.15-27
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    • 1999
  • 본 연구에서는 노심지지배럴을 축솜형의 원통형 쉘로 이상화하여, 그의 모드 특성을 고찰하였다. 쉘의 모드 해석은 사용코드인 ANSYS를 이용하였으며, 일반적으로 사용하고 있는 요소인 SHELL61과 SHELL63을 이용하여 해석을 수행하였고 이들의 특성을 비교하였다. 또한 두께에 따른 모드 특성을 검토하여 쉘 요소의 사용 한계를 규정하였다. 한편 구멍이 있는 쉘과 없는 쉘의 모드 특성을 조사하여 구멍 및 그의 위치가 모드 특성에 미치는 영향을 파악하였다. 이들 모든 결과를 실험 및 이론에 의한 결과와 비교하였다.

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구조물의 효율적인 해석을 위한 모델 축소기법 연구 (A Model Reduction Method for Effective Analysis of Structures)

  • 박영창;황재혁
    • 한국항공운항학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.28-35
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    • 2006
  • Substructure coupling or component mode synthesis may be employed in the solution of dynamic problems for large, flexible structures. The model is partitioned into several subdomains, and a generalized Craig-Bampton representation is derived. In this paper the mode sets (normal modes, constraint modes) is employed for model reduction. A generalized model reduction procedure is described. Vaious reduction methods that use constraint modes is described in detail. As examples, a flexible structure and a 10 DOF damped system are analyzed. Comparison with a conventional reduction method based on a complete model is made via eigenpair and dynamic responses.

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풍력발전기 축소 구조 모델의 진동특성 연구 (A Study on the Vibration Characteristics of the Reduced Structure Model of Wind Turbine Generator)

  • 박무열;은성용;김석현
    • 산업기술연구
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    • 제24권B호
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    • pp.83-87
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    • 2004
  • A reduced structure model of a wind turbine generator is designed and manufactured. Mode data are obtained by modal testing and analytical method. Vibration response is measured and investigated under various speed condition by using a waterfall plot. Possibility of severe resonance is observed and the mechanism is explained by using the mode data. Simplified theoretical model gives the 1st resonance frequency of wind turbine structure model. The theoretical model can be applied in the design stage of the wind turbine structure to avoid the severe resonance problem.

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