• Title/Summary/Keyword: 변형 모니터링

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Health Monitoring Technology using Optic Fibre Sensors for Ships and Marine Equipment (광섬유센서를 이용한 선박 및 해양기자재의 안전진단 기술)

  • Lee, Sei-Chang;Kim, Jong-Ho;Kim, Jung-Yul;Kim, Yoo-Sung
    • Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.275-276
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    • 2006
  • 선박 및 해양기자재의 안전 진단을 위한 기존의 기술은 접 센서(point sensor)를 이용한 변형률 측정 기술이 대부분이라 할 수 있다. 본 논문은 기존의 기술보다 효율적으로 응용될 수 있는 광섬유 센서를 이용한 분포 개념의 온도 및 변형률 측정(DTSS: Distributed Temperature & Strain Sensing) 기술에 대해 소개하고 있다. 이 기술은 선체 응력 모니터링, 해양 구조물 안전진단, subsea flowline 모니터링, platform의 riser 안정성, umbilical 모니터링 등에 활용될 수 있다.

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Health Mornitoring of Spatial Structure by Optical FBG Sensor (광섬유센서를 이용한 대공간 구조물의 상시 모니터링)

  • Lee, Chang-Woo;Lee, Seung-Jae;Ju, Gi-Su
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.7 no.3 s.25
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    • pp.49-55
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    • 2007
  • In this paper, always monitoring system of fiber Bragg Crating(FBG)Sensor is described and FBGs are well suited for measuring the movement in the part of the spatial structure(for example, cable, membrane and so on)under the pressure conditions. In order to measure the movement of long span structure, we need the measurable equipment that takes in many spots to measure. In the result of experiment, the fiber sensors showed good response to the pressure conditions. Therefore, We could calculate the movement of spatial structure and be possible health monitoring of the spatial structure.

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A study on the selection of sensing locations for a high-rise building using displacement participation factor and strain energy density (변위기여도 및 변형에너지밀도를 활용한 고층 건물의 센싱 위치 선정에 관한 연구)

  • Lee, Hong-Min;Park, Sung-Woo;Park, Hyo-Seon
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.217-220
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    • 2009
  • 고층 건물에 대한 구조 안전성 모니터링은 건물 특성상 계측 대상 부재가 많고 하중과 구조반응의 관계가 복잡하기 때문에 센싱 위치 선정의 어려움으로 그 적용에 한계가 있다. 본 논문에서는 고층 건물의 구조 건전도 모니터링을 위한 구조반응 계측위치를 선정하기 위해서 에너지 이론에 근거한 부재의 변위기여도 및 변형에너지밀도 개념을 도입하였다. 보, 기둥, 코어 전단벽, 그리고 아웃리거로 구성된 고층 건물을 대상으로 풍하중에 대한 부재 종류별 부재의 변위기여도 및 변형에너지밀도를 확인하고 전체 구조물의 거동과의 관계를 분석하여 고층 건물의 구조 건전도 모니터링을 위한 센싱 위치를 예상해보았다.

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Estimation Models for Strain Distribution of Steel Beams using FBG Sensors (FBG 센서를 이용한 철골 보의 변형률 분포 추정 모델)

  • Oh, Byung-Kwan;Park, Hyo-Seon
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.704-707
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    • 2010
  • 구조 건전성 모니터링에 사용되는 기존 센서들의 문제점을 극복하고 높은 분해능과 동특성 모니터링에 대한 이점을 지닌 FBG센서는 구조물 모니터링에 있어 큰 이점을 지니고 있다. FBG 센서는 점 센서라는 한계 때문에 구조물의 전체적인 변형률 및 응력 평가에 어려움이 있을 수 있다. 본 연구에서는 FBG 센서로부터 계측한 변형률 값들로부터 임의의 하중조건에서 철골 보의 변형률 분포를 추정하는 기법을 제시하였다. 임의의 개별 하중조건에 대해 FBG 센서로 계측된 값을 통해 센서의 부착 위치와 최소 필요 개수를 결정하고 변형률 추정식을 유도함으로써 FBG 센서의 계측 기법에 대한 기준을 세웠다. 나아가 임의의 조합 하중이 작용하는 실제의 경우를 고려하여 철골 보의 변형률 분포를 추정하는 보다 일반화된 수학적 모델을 제시하였다. 그리고 예제를 통하여 본 연구에서 제시한 변형률 분포 추정 모델을 검증하였다.

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Monitoring of Early-age Behavior of Concrete Retaining Wall by FBG Sensors (FBG센서를 이용한 콘크리트옹벽 초기재령 특성 모니터링 연구)

  • Jang, Il-Young;Yun, Ying-Wei;Kim, Young-Gune
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.89-90
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    • 2009
  • FBG temperature sensor and strain sensor has been used to monitoring shrinkage and temperature of concrete retaining wall in construction site in its casting early age. The test results indicate that this monitoring method is a practical method for monitoring concrete at very early age. The monitoring technique used in this research could be extended to monitor shrinkage and temperature for mass concrete structure.

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Modal Strain Energy-based Damage Monitoring in Beam Structures using PZT's Direct Piezoelectric Response (PZT 소자의 정압전 응답을 이용한 보 구조물의 모드 변형에너지기반 손상 모니터링)

  • Ho, Duc-Duy;Lee, Po-Young;Kim, Jeong-Tae
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.25 no.1
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    • pp.91-99
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    • 2012
  • The main objective of this study is to examine the feasibility of using lead zirconate titanate (PZT)'s direct piezoelectric response as vibrational feature for damage monitoring in beam structures. For the purpose, modal strain energy (MSE)-based damage monitoring in beam structures using dynamic strain response based on the direct piezoelectric effect of PZT sensor is proposed in this paper. The following approaches are used to achieve the objective. First, the theoretical background of PZT's direct piezoelectric effect for dynamic strain response is presented. Next, the damage monitoring method that utilizes the change in MSE to locate of damage in beam structures is outlined. For validation, forced vibration tests are carried out on lab-scale cantilever beam. For several damage scenarios, dynamic responses are measured by three different sensor types (accelerometer, PZT sensor and electrical strain gage) and damage monitoring tasks are performed thereafter. The performance of PZT's direct piezoelectric response for MSE-based damage monitoring is evaluated by comparing the damage localization results from the three sensor types.

A Study on Monitoring of Floating Structure using Fiber Optic Sensor (광섬유 센서를 이용한 플로팅구조물의 모니터링에 관한 연구)

  • Han, Min-Bae;Jung, Keun-Hoo;Song, Hwa-Cheol;Park, Da-Hye;Park, Soo-Yong;Sohn, Kyung-Rak
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.199-202
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    • 2011
  • 플로팅구조물은 열악한 해양환경상태에 있기 때문에 구조물응답에 대한 실시간 모니터링 기술을 적용하여 구조안전성을 확보해야 한다. 특히 기존의 전기 저항식 스트레인 게이지 단점을 극복한 광섬유 센서를 이용하여 실시간 모니터링 시스템 개발에 관한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 플로팅구조물의 축소 모델에 광섬유 센서 중 하나인 FBG센서를 부착하고 실험용 수조에 설치하여 광학 스펙트럼 분석기를 통해 중심파장을 측정한 후 변형률을 계산하였다. 또한 유한요소 모델을 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 모델링하고 유한요소 해석을 통해 변형률을 출력하고 실험결과와 해석 결과를 비교하여 광섬유 센서를 이용한 플로팅구조물의 실시간 모니터링을 위한 기초자료를 제공하고자 한다.

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Design and Development of Strain Measurement System Based on Zigbee Wireless Network (Zigbee 무선통신 네트워크 기반 변형측정 시스템 설계 및 개발)

  • Kim, Sang-Seok;Park, Jang-Sik;Go, Seok-Jo;Ro, Hee-Jong
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.7 no.3
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    • pp.585-590
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    • 2012
  • In this paper, a system using vibrating wire sensor and zigbee wireless network has been implemented to monitor and manage the structure. The implemented strain controller drives vibrating wire sensor and computes strain from measuring frequency of the output signal. Temperature sensor is included to compensate strain by temperature. Using two axis acceleration sensor of strain controller can measure the direction of strain or deformation. To measure strain more effectively, wired and wireless communication function is included in this device. As results of experiments, it is shown that the developed system can be effectively applied to measure strain of the structure.

Implementation of FBG Sensor Network System for Monitoring Structure Deformation (구조물 변형 모니터링을 위한 FBG센서 네트워크 시스템 구현)

  • Park, Jang-Sik;Park, Keun-Soo
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.9 no.8
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    • pp.841-846
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    • 2014
  • FBG sensors are mainly used to measure deformation of structures such as tunnels, bridges and ships. In this paper, an interrogator of FBG sensors is developed and implemented to measure the status of structures. A developed interrogator includes CAN wired and Zigbee wireless communication for remote monitoring. Strain of structure is measured using shift of wavelength of reflected light from FBG sensor. A digital signal controller is used to process signals of a FBG sensor and transmit data for remote monitoring. As a result of experiment, developed interrogator is effective to measure deformation of structures.

A Strain based Load Identification for the Safety Monitoring of the Steel Structure (철골 구조물의 안전성 모니터링을 위한 변형률 기반 하중 식별)

  • Oh, Byung-Kwan;Lee, Ji-Hoon;Choi, Se-Woon;Kim, You-Sok;Park, Hyo-Seon
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.18 no.2
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    • pp.64-73
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    • 2014
  • This study proposes a load identification for the safety monitoring of the steel structure based on measured strain data. Instead of parameterizing the stiffness of structure in the existing system identification researches, the loads on a structure and a matrix (the unit strain matrix) defined by the relationship between strain and load on structure are parameterized in this study. The error function is defined by the difference between measured strain and strain estimated by parameters. In order to minimize this error function, the genetic algorithm which is one of the optimization algorithm is applied and the parameters are found. The loads on the structure can be identified through the founded parameters and measured strain data. When the loads are changed, the unmeasured strains are estimated based on founded parameters and measured strains on changed state of structure. To verify the load identification algorithm in this paper, the static experimental test for 3 dimensional steel frame structure was implemented and the loads were exactly identified through the measured strain data. In case of loading changes, the unmeasured strains which are monitoring targets on the structure were estimated in acceptable error range (0.17~3.13%). It is expected that the identification method in this study is applied to the safety monitoring of steel structures more practically.