• Title/Summary/Keyword: 모드 형상 변화

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Damage Assessment of a Post-Tensioned Segmental Concrete Bridge Using Modal Testing Data (모달시험을 통한 Post-Tensioned Segmental 콘크리트 교량의 손상평가)

  • Heo, Gwanghee;Choi, Man-Yong;Wang, M.L.
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.3 no.4
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    • pp.205-214
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    • 1999
  • 구조물의 동특성(고유진동수, 감쇠, 모드형상 등)의 변화는 구조물의 안전도를 평가할 수 있는 한 방법이다. 본 연구에서 콘크리트 세그먼트의 웨브 부분에 상당히 많은 균열이 진전되고 있는 상태의 Post-Tensioned Segmental 콘크리트 교량의 안전도 평가를 시도하였다. 안전도 평가를 위한 근간 데이터로 1986년 측정했던 데이터와 2차원 유한요소해석에서 얻은 결과값을 사용했다. 손상의 정도와 손상의 위치를 보다 정확히 찾아내기 위한 기술 중의 한 방법으로 Modal Test를 이용하였다. 이 방법이 Post-Tensioned Segmental 콘크리트 교량에 적용되어 교량의 안전도를 분석 평가하였다.

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Relation Between Welding Shapes and the Vibration Energy Flows of Steel Plate (강판의 용접형상과 진동에너지의 변화에 관한 연구)

  • Yu, Y.H.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.6 no.4
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    • pp.36-42
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    • 2002
  • In the structures of automobiles and ships which have engines for works, the vibration energies generated by the engines are transferred to dissipation parts through the structures which is welded and bolted with beams and plates. The vibration energies generated by resonance frequencies are the reasons of the resonance phenomena. To solve these problems, up to the present, we have studied to avoid the resonance, and add the higher damping characteristics. However, we need to understand the structural energy flows, to design the structures clearly which have the characteristic of welding. The object of this study is to make differences clear in the characteristics of structures which have some welded part on an homogenous flat plate. In this investigation, we study the flows of structural vibration energy experimently, and then, some knowledge for dynamic structural design is obtained.

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Vibration Analysis of Cantilever Plates Undergoing Translationally Accelerated Motion (병진 가속도 운동을 하는 외팔평판의 진동해석)

  • Kim, Sung-Kyun;Yoo, Hong-Hee
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06b
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    • pp.349-354
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    • 2001
  • A structure which is accelerated in the chordwise direction induces variation of the bending stiffness due to inertia force. Thus, the characteristic of natural vibration is also changed. This paper presents a modeling method for the vibration analysis of translationally accelerated cantilever plates. The dependence of natural frequencies and modes on the acceleration changes of the plate is investigated. Particularly, a natural frequency loci veering is observed and discussed in the present study.

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Application of Tuned Mass Damper to Suppress Man-Induced Vibrations of Cable Stayed Foot-bridge (사장교형식 보도교의 보행진동제어를 위한 TMD 적용)

  • Kim, Yun-Seok;Lee, Seung-Woo;Kim, Jae-Min;Chang, Seong-Kyu
    • 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.

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Biaxial buckling analysis of sigmoid functionally graded material nano-scale plates using the nonlocal elaticity theory (비국소 탄성이론을 이용한 S형상 점진기능재료 나노-스케일 판의 이축 좌굴해석)

  • Lee, Won-Hong;Han, Sung-Cheon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.11
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    • pp.5930-5938
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    • 2013
  • The sigmoid functionally graded mateiral(S-FGM) theory is reformulated using the nonlocal elatictiry of Erigen. The equation of equilibrium of the nonlocal elasticity are derived. This theory has ability to capture the both small scale effects and sigmoid function in terms of the volume fraction of the constituents for material properties through the plate thickness. Navier's method has been used to solve the governing equations for all edges simply supported boundary conditions. Numerical solutions of biaxial buckling of nano-scale plates are presented using this theory to illustrate the effects of nonlocal theory and power law index of sigmoid function on buckling load. The relations between nonlocal and local theories are discussed by numerical results. Further, effects of (i) power law index, (ii) length, (iii) nonlocal parameter, (iv) aspect ratio and (v) mode number on nondimensional biaxial buckling load are studied. To validate the present solutions, the reference solutions are discussed.

Fabrication of Cu Flakes by Ball Milling of Sub-micrometer Spherical Cu Particles (서브 마이크론급 구형 동분말의 볼 밀링을 통한 플레이크 동분말의 제조)

  • Kim, Ji Hwan;Lee, Jong-Hyun
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.21 no.4
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    • pp.133-137
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    • 2014
  • As a preceding process for preparing several micrometer sized Ag-coated Cu flakes, ball milling of submicrometer-sized Cu particles synthesized through a wet chemical method was performed in order to convert the particles into flakes. To suppress oxidation and aggregation of the particles during ball milling, ethylene glycol and ethyl acetate were used as a medium and a surface modifying agent, respectively. Results obtained with different rotation speeds of a jar indicated that the rotation speed changes a rotating mode, and strikingly alters the final shapes and shape uniformity of Cu particles after milling. The diameter of zirconia ball was also confirmed. Although there was aggregates in the initial submicrometer-sized Cu particles, therefore, well-dispersed Cu flakes with a size of several micrometers were successfully prepared by ball milling through optimization of rotation speed, amount of ethyl acetate, and diameter of zirconia ball.

Effect of Cavity Material on the Q-Factor Measurement of Microwave Dielectric Materials (캐비티 재질이 마이크로파 유전체 공진기의 Q값 측정에 미치는 영향)

  • Park, Jae-Hwan;Park, Jae-Gwan
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.39-43
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    • 2011
  • Effects of cavity material on the Q-factor measurement of microwave dielectric materials were studied by HFSS simulation and the measurements using metal cavity. $TE_{01\delta}$ mode resonant frequency was determined from the electric and magnetic field patterns and the loaded Q-factor was calculated from 3dB bandwidth of $S_{21}$ spectrum. When the cavity metal materials were Cu, SUS and Au cavity, the level of Q-factor was similar. However, Q-factor was significantly decreased when the cavity metal material was CuO. The Q-factor measurements of dielectric resonator by network analyzer using various metal cavity exhibits consistent behavior.

Development and Evaluation of the piezoelectric transducer for the transit-time ultrasonic flowmeters (외접형 초음파 유량센서용 압전 트랜스듀서의 개발 및 평가)

  • Lee Young-Jin;Im Jong-In
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.43 no.4 s.310
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    • pp.30-34
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    • 2006
  • To enhance the performance of the piezoelectric transducer for the transit-time type ultrasonic sensors, we investigated and verified the effect of it's size and raw materials using FEM(Finite Element Method) technique. Radiation angle of $25^{\circ}$ could be realized through the control of the matching layer's shape and its raw materials. Based on the results, the flowmeter is fabricated and characterized in real application, which thereby proves good sensitivity of 10 times better than current commercial one.

음향공에 의한 LOX-RP1 고주파 음향-연소안정화에 관한 연구

  • 이길용;윤웅섭;조용호
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.5-5
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    • 2000
  • 액체 추진 로켓 엔진의 고주파 연소 불안정 관련 이론은 대체로 연소기 내부의 음향 공명 모드와 분무 연소 과정의 상호 작용을 구동 메커니즘으로 전제하며 Rayleigh Criterion의 재해석에 기초하여 불안정성 평가를 위한 매개변수를 도입하고 연소 불안정성을 예측한다. 여기에는 음향장 분석 이론, 음향 불안정 이론, 연소응답 및 기화반응 이론 등이 포함된다. 본 연구에서는 LOX/RPl 추진제 조합의 액체 추진 로켓 엔진 연소기를 대상으로 다차원 순수 음향장 해석과 연소-음향장 분석을 통해 대상 엔진의 고주파 연소 불안정 특성을 예측하였다. 수동 제어 기기인 음향공 설치에 따른 연소기의 음향장 및 연소-음향장의 특성 변화를 고찰하고 위 결과를 종합하여 음향공의 연소 불안정 억제 성능 및 대상 엔진의 연소 불안정성을 평가하였다. 연소기 형상 및 음향공 설치에 따른 다차원 순수 음향장 해석은 상용코드인 ANSYS를 사용하여 수행하였다. 내부 유체는 압축성, 비점성 유체로 유체의 평균 유동은 무시하며 위치에 관계없이 균일한 물성치를 부여하였다. 정상상태 연소과정을 가정하고 평형 화학을 이용한 분석 결과로부터 연소 기체의 관련 물성치를 결정하였다. 연소기 길이 방향, 반경 방향, 원주 방향 격자점들의 음향 특성을 주파수 영역에 대해 해석하고 3차원 음향 모드 형상을 토대로 음향장을 분석하였다. 연소-음향장 해석은 음향 불안정 이론 중 n- $\tau$ 2 매개변수 기법을 사용하였다. 연료 액적의 분무 연소 과정을 1차원적으로 가정하고 정상상태의 평형 화학 계산 결과를 이용하여 엔진의 연소면을 1차원적으로 설정하였다. 상류 연소응답과 중립 안정 곡선을 토대로 대상 엔진의 연소 불안정 특성을 분석하였다.구 분석 결과 기술적 문제점으로는 배기 가스온도가 낮은데 따른 출구 부분의 Bearing, Sealing이 문제가 될 수 있다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14)

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Exact Solutions for Vibration and Buckling of Rectangular Plates Loaded at Two Simply-Supported Opposite Edges by In-Plane Moments, Free along the Other Two Edges (면내(面內) 모멘트를 받는 단순지지된 두 모서리와 자유경계인 나머지 두 모서리를 갖는 직사각형 판의 진동과 좌굴의 엄밀해)

  • Shim, Hyun-Ju;Woo, Ha-Young;Kang, Jae-Hoon
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.6 no.4 s.22
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    • pp.81-92
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    • 2006
  • This paper presents exact solutions for the free vibrations and buckling of rectangular plates having two opposite, simply supported edges subjected to linearly varying normal stresses causing pure in-plane moments, the other two edges being free. Assuming displacement functions which are sinusoidal in the direction of loading (x), the simply supported edge conditions are satisfied exactly. With this the differential equation of motion for the plate is reduced to an ordinary one having variable coefficients (in y). This equation is solved exactly by assuming power series in y and obtaining its proper coefficients (the method of Frobenius). Applying the free edge boundary conditions at y=0, b yields a fourth order characteristic determinant for the critical buckling moments and vibration frequencies. Convergence of the series is studied carefully. Numerical results are obtained for the critical buckling moments and some of their associated mode shapes. Comparisons are made with known results from less accurate one-dimensional beam theory. Free vibration frequency and mode shape results are also presented. Because the buckling and frequency parameters depend upon Poisson's ratio ( V ), results are shown for $0{\leq}v{\leq}0.5$, valid for isotropic materials.

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