• 제목/요약/키워드: 비선형 감쇠

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공진주시험을 이용한 국내 비점성토 지반의 동적변형특성 (Dynamic Deformation Characteristics of Cohesionless Soils in Korea Using Resonant Column Tests)

  • 김동수;추연욱
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.115-128
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    • 2001
  • 본 논문에서는 반복하중이나 지진하중을 받는 지반-구조물 시스템의 설계에 필수적인 변수인 전단탄성계수와 감쇠비에 대한 연구를 국내에 존재하는 비점성토 지반에 대하여 수행하였다. 국내 퇴적토지반 및 풍화토지반에서 채취된 자연시료와 입도분포를 조정하여 제작한 시료를 포함하여 총 60개의 시료에 대하여 20kPa에서 500kPa의 구속응력 범위에서 공진주 시험을 수행하고, 이를 조립질 사질토, 실트 및 실트질 모래, 풍화토의 3개의 그룹으로 나누어 결과를 정리하였다. 저변형률 영역의 변형특성인 최대전단탄성계수와 최소감쇠비에 대하여 구속응력의 영향을 확인하였다. 최대전단탄성계수를 예측하는 경험식을 3개의 그룹별로 제안하였다. 최소감쇠비는 구속응력에 따른 분포영역을 제시하였다. 세립분이 적은 조립질 사질토의 경우, 비선형 변형특성이 구속응력의 영향을 뚜렷이 받고 있어 이를 주요한 변수로 고려하여 대표곡선과 분포영역을 제안하였다. 구속응력의 영향을 적게 받는 실트 및 실트질 모래와 풍화토는 구속응력에 관계없이 대표곡선과 분포영역을 제안하였다. 제안된 각 시료의 대표곡선과 기존의 Vucetic-Dobry와 Seed-Idriss가 제안한 곡선과 비교하였다. 본 논문의 연구결과는 국내지반의 비점성토 지반에 대한 지진해석이나 동하중을 받는 시스템의 해석시 유용하게 사용될 것으로 판단된다.

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통계적 부분선형화 방법을 이용한 선체의 불규칙 횡동요 운동의 해석 (Analysis of Random Ship Rolling Using Partial Stochastic Linearization)

  • 김동수;이원경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.37-41
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    • 1995
  • 불규칙 해상에서의 선체의 횡동요운동을 해석하기 위하여 통계적 부분선형화 방법을 사용하였다. 선형 1자유도계인 횡동요 운동 모델에 2차의 비선형 감쇠항과 3차 및 5차, 7차, 9차, 11차의 비선형 복원모멘트를 추가하였으며 불규칙 기진모멘트는 가우스 백색잡음으로 가정하였다. 이 해석 결과를 등가선형화 방법으로 구한결과와 비교한 결과 부분선형화 방법이 반드시 더 정확한 결과를 주는 것은 아니란 점을 확인하였다.

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LRB(Lead Rubber Bearing)가 설치된 교량의 지진해석 연구 (A Study on the Seismic Analysis of Bridge with Lead Rubber Bearing)

  • 허영;박진형
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.374-381
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    • 2000
  • 본 논문에서는 지진 발생시, LRB가 설치된 교량의 시간이력 해석을 수행하였다 이를 위해 LRB의 비선형 거동특성을 Bi-linear로 모형화 하였으며, 기존의 방법인 등가선형으로 모형화된 해석결과와 비교하였다. 또한 LRB받침만 설치된 경우와, LRB받침과 일반탄성받침이 함께 사용된 경우를 해석하여, 받침이 혼합된 경우, 상시하중과 지진하중시 발생할 수 있는 문제점을 검토하였다. 4경간 연속교량에 적용된 해석결과를 보면, LRB만을 설치한 경우, Pot-Bearing만 설치된 경우에 .비해, 고유주기 상승과 이력감쇠에 의한 지진력의 감소와 함께, 지진력의 효과적인 분배를 볼 수 있었으며, 일반탄성받침과의 적절한 조합에 의해서도, 충분한 면진성능을 얻을 수 있었다. 또한 LRB의 등가선형 모델이 Bi-linear 모델에 비해 보수적인 해석결과를 나타내었다.

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등가선형화방법을 이용한 선체의 불규칙 횡동요 운동의 통계적 해석 (Statistical Analysis of Random Ship Rolling Using Equivalent Linearization Method)

  • 김동수;이원경
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.39-45
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    • 1993
  • 불규칙 해상에서의 선체의 횡동요운동을 해석하기 위하여 등가선형화방법을 사용 하였다. 일자 유도 선형 횡동요운동 모델에다가 2차의 비선형 감쇠항과 3차 및 5차의 비선형 복원 모멘트를 추가 하였으며 불규칙 기진 모멘트는 가우스 백색잡음으로 가정 하였다. 등가선형화 방법을 사용하여 예측한 응답의 통계적 특성을Simulation 결과와 비교 하였다.

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강지진동 모사를 위한 한반도 남부의 지각감쇠 특성에 대한 연구 (Study on Crustal Attenuation (Q) for Strong Ground Motion Simulation in the Southern Part of Korea Peninsula)

  • Yun, Kwan-Hee;Park, Dong-Hee;Chang, Chun-Joong
    • 한국지진공학회:학술대회논문집
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    • 한국지진공학회 2002년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.43-50
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    • 2002
  • 부지고유의 강지진동모사를 위해 한반도 남부의 지각감쇠(Q)에 대한 두 가지 특성을 비선형 역산을 통해 규명하였다. 한 특성은 한반도 남부의 주요 지체구조구 및 특정 주향각에 대한 Q의 이방성이고 다른 특성은 Q의 수평방향으로의 공간적 변화 특성이다. 0의 이방성은 주향에 평행한 Q와 이에 수직한 Q의 비로 정의되었다. 사용된 지진자료는 190개 지진에 대한 3,400개 기록의 푸리에스펙트럼으로서 기록의 파선 분포는 한반도 남부 대부분을 조밀하게 덮었다. 역산 방법은 Levenberg-Marquardt 비선형역산 방법을 보다 안정화시킨 수정된 Levenberg-Marquardt 방법이 사용되었으며 기존에 도출된 광역적인 지진동파라미터를 초기해로 활용하였다. 역산 결과 국내의 중요 지체구조구 중 소백산육괴와 경상분지는 서로 다른 방향의 강한 Q 이방성을 나타내었으며 Q의 공간적 분포는 지진발생위치와 매우 밀접한 상관관계를 보여주었다

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MR 감쇠기와 FPS를 이용한 하이브리드 면진장치의 수치해석적 연구 (Numerical Study of Hybrid Base-isolator with Magnetorheological Damper and Friction Pendulum System)

  • 김현수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권2호통권42호
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    • pp.7-15
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    • 2005
  • 본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물의 동적거동을 예측할 수 있는 수치해석모델을 제안한다. 하이브리드 면진장치는 MR 감쇠기와 마찰진자시스템(FPS)으로 구성된다. MR감쇠기의 동적거동을 모형화하기 위하여 뉴로-퍼지 모델을 사용한다. 다양한 변위, 속도, 전압의 조합을 사용하여 MR 감쇠기의 성능실험을 수행한 후 얻어진 데이터를 이용하여 MR 감쇠기 뉴로-퍼지 모델을 ANFIS로 학습시킨다. FPS의 모형화는 본 연구에서 유도한 비선형 모델식에 근거하여 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용하여 이루어진다. 본 연구에서는 MR 감쇠기로 전달되는 제어전압을 조절하기 위하여 퍼지논리제어기를 사용한다. 다양한 지진하중을 사용한 진동대 실험을 통하여 얻은 실험체의 동적응답과와 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용한 수치해석의 결과를 비교한다. 뉴로-퍼지 모델을 사용하여 MR 감쇠기와 FPS를 모형화해서 수치해석을 수행한 결과 하이브리드 면진장치의 동적거동을 매우 정확하게 예측할 수 있었다.

충남 연기군 지역 화강암 시험편의 동적물성 특성에 관한 연구 (Characteristics of Dynamic Properties of Granite Specimen from Chungnam Yeongi Area)

  • 민준현;이승중;최성웅
    • 터널과지하공간
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    • 제21권6호
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    • pp.480-493
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    • 2011
  • 암석의 동적물성은 내진설계의 동적해석에 필요한 물성이다. 본 연구에서는 충남 연기군 지역의 화강암 시험편을 대상으로 양단자유 공진주시험을 실시하여 동적물성인 동탄성계수, 동전단계수, 감쇠비 등의 특성을 분석하고, 역학적 물성과의 상관관계를 분석하였다. 탄성파속도를 기준으로 동적물성을 분석한 결과, 탄성파속도가 빠를수록 동탄성계수와 동전단계수는 선형적으로 증가하는 경향을 보였으며, 감쇠비는 비선형적으로 감소되는 것으로 조사되었다. 논문은 사인형태의 입사파에 대한 장점을 설명하고 또한 동하중에 대한 암석의 크기효과를 설명하고 있다.

2차원 자유표면파 문제에서의 방사조건 처리에 관한 고찰 (A Study on the Treatment of Open Boundary in the Two-Dimensional Free-Surface Wave Problems)

  • 김용환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.80-89
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    • 1992
  • 자유표면파 문제에서의 방사조건을 위해 두가지 기법을 적용하여 보았다. 우선, 가상감쇠의 개념을 적용하여 일정한 구간에서 파를 감쇠시킴으로써 열린경계면(open boundary)에서 반사파를 제거하는 방법을 적용하여 보았다. 또 다른 방법으로서는 Orlanski의 방법을 변형하여 적용함으로써 단방향 파동에 대한 방사조건 처리기법을 다루었다. 몇가지의 전형적인 자유표면파문제에 대해 이들 기법을 적용하여 그 유용성을 고찰하였는데, 이들 기법은 그 적용방법이 간단하고 비선형문제에서도 사용될 수 있을 것으로 사료된다. 문제의 해법으로 기본 쏘오스 분포법이 사용되었고 비선형의 자유표면 경계조건이 적용되었다.

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음향공 형상에 따른 연소 불안정 제어 효과 (The effects of the Control of Combustion Instabilities in accordance with various Acoustic Cavities)

  • 차정필;양재준;서주형;김홍집;고영성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.73-76
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    • 2006
  • 액체 로켓엔진에서의 고주파 연소불안정 제어를 위한 수동 안정화 제어 기구로 음향공을 적용하여 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 음향공의 기하학적 형상에 따른 음향 감쇠 효과를 비교하기 위하여, 주요 설계 변수를 변화시킨 음향공 모델에 대해 유해 공진주파수 감쇠 효과를 정량적으로 비교, 분석하였다. 선형음향해석과 실험적 방법 모두 만족할만한 일치성을 나타내었으며, 오리피스 입구 면적이 가장 크거나 오리피스 길이가 가장 짧은 경우에서 감쇠 효과가 가장 크게 나타났다. 결론적으로 음향공을 이용한 최적의 음향공 제어를 위해서는 음향공 부피를 고려한 최적기 음향공 설계가 절대적으로 필요함을 입증한다.

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점탄성 감쇠기가 설치된 철골조 건물의 비탄성 해석 (Inelastic Analysis of Steel Frame Structures with Viscoelastic Damper)

  • 김진구;최현훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.271-278
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    • 2000
  • 본 연구에서는 철골조 건물의 내진 보강 방법으로 점탄성 감쇠기의 적용과 효과에 대하여 성능에 기초한 내진 설계의 관점에서 연구하였다. 먼저 단자유도계 구조물을 대상으로 입력된 지진에너지의 소산에 대한 감쇠기의 효과에 대하여 연구하였다. 설계하중으로 중력하중을 적용한 5층 건물과 중력하중과 풍하중을 적용한 10층과 20층 건물에 대하여 해석을 수행하였다. 비선형 시간이력해석을 수행하기 위하여 성능에 기초한 내진설계기준(안)에 제시된 표준 설계응답스펙트럼을 각 지반종류와 성능목표에 대하여 구성하고, 이를 바탕으로 인공지진을 생성하였다. 해석결과에 따르면 층간변위를 성능기준으로 적용하였을 때 모든 모델이 연약지반(기능수행 성능목표)을 제외한 대부분의 지반조건에서 기준안에 제시된 성능목표를 만족하였다. 또한 적당한 위치에 점탄성 감쇠기를 설치함으로써 내진성능을 향상시키고 구조물이 탄성적으로 거동하도록 유도함을 보였다.

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