• 제목/요약/키워드: 비선형 감쇠

검색결과 317건 처리시간 0.023초

선형 점성 감쇠기가 장착된 인접구조물의 진동제어를 위한 유전자 알고리즘 기반 최적설계 (GA-Based Optimal Design for Vibration Control of Adjacent Structures with Linear Viscous Damping System)

  • 옥승용;김동석;고현무;박관순
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.11-19
    • /
    • 2007
  • 이 연구에서는 인접한 두 빌딩의 진동제어를 위한 방법으로 선형 점성 감쇠기의 위치별 용량의 최적설계방법을 제시하고자 한다. 기존 연구들에서는 감쇠기의 균등분포 또는 층별 감쇠비의 민감도에 비례하는 분포의 가정 하에서의 준최적(suboptimal) 설계문제를 다룬 반면, 이 연구에서는 감쇠기의 위치별 용량을 독립적인 설계인자로 고려함으로써 전역 최적해를 결정하는 최적화기법을 다루었다. 이를 위하여 넓은 영역에서 다수의 설계변수를 효율적으로 검색할 수 있는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 도입하였으며, 제어 성능 및 감쇠용량에 대한 목적함수의 정의를 달리함으로써 얻어지는 여러 최적설계 결과를 상호 비교하여 보다 최적의 해를 구할 수 있는 목적함수를 정립하였다. 기존 연구결과와의 제어성능 및 감쇠용량의 비교를 통하여 제시하는 방법의 효율성을 검증하였다. 아울러 서로 상이한 주파수 성분을 띄는 실제 역사지진에 대한 시간이력해석을 통하여 제시하는 방법이 인접 구조물의 효과적인 제진설계방법이 될 수 있음을 입증하였다.

유한요소를 이용한 유연보의 동역학적 정식화 및 해석 (Dynamic Formulation Using Finite Element and Its Analysis for Flexible Beam)

  • 윤성호;엄기상
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제18권4호통권70호
    • /
    • pp.385-393
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 기하학적으로 비선형인 유연한 Timoshenko 보의 대변위 운동방정식에 유한요소를 사용하여 정식화하였다. 비선형 구속방정식은 라그랑지 상수를 이용하여 운동방정식에 통합되었다. 정식화하는 과정과 수치해석에서 선형과 비선형 영향을 파악하였고, 코리올리스(Coriolis)힘과 회전자(Gyroscopic)힘의 효과는 관성력과 감쇠력과는 달리 일반적인 외력으로 간주하여 해석할 수 있었다. Newmark의 시간적분과 Newton-Raphson 반복법을 사용한 수치예제를 통해 정식화의 효용성을 보여주었다.

철도차량용 패널 감쇠처리재의 감쇠계수 평가 (An Evaluation of Loss Factor of Damping Treatment Materials for Panels of Railway Vehicles)

  • 강길현
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.489-496
    • /
    • 2019
  • 본 논문은 철도차량 및 자동차용 패널의 진동 및 소음억제용으로 사용되는 감쇠 처리재의 감쇠특성 평가에 관한 연구이다. 감쇠재의 모드별 매개변수들을 구하기 위해 다른 종류의 PVC를 알루미늄과 철계 빔위에 도포한 시편을 제작하여 가진시험을 수행하였다. 시편은 10 Hz부터 1,000 Hz까지의 주파수 대역을 조화력으로 가진하여 가속도계로 전달 모빌리티값을 측정하였다. 감쇠계수는 몇 가지 이론인 반력법, 최소 탄젠트오차법 및 최소 각오차법 조합법과 위상변화법을 모드 원호곡선 맞춤과 최소자승오차법을 사용하여 작성한 통합 프로그램을 이용하여 평가하였다. 감쇠값이 비교적 낮고 측정값이 선형인 경우는 어느 방법을 사용해도 되나, 감쇠값이 높거나 측정값에 비선형특성이 있는 경우에는 최소 각오차법이 감쇠계수 측정오차를 줄일 수 있다. 도포 감쇠재의 동적특성 평가로부터 구한 재료의 물성값은 차체나 철도차량 하부 기기함과 같이 복잡한 구조물의 소음해석을 위한 유한요소법에 사용할 수 있다. 빔 시험에서 수행한 모드별 감쇠계수의 특성 평가 결과 2차 이상 모드의 주파수 대역에서 감쇠 효과가 크기 때문에 구조소음억제에 유용할 것으로 사료된다.

기반의 조화운동을 받는 감쇠선형진동계의 최적 복합동흡진기에 관한 연구 (A Study on Optimal Multi-dynamic Absorber of Damped Linear Vibration System under the Harmonic Motion of the Base)

  • 안찬우;김동영;홍도관
    • 소음진동
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.325-330
    • /
    • 2000
  • A dynamic absorber is used to protect the primary vibration system under the steady-state harmonic disturbance. In a number of cases it appears expedient to install several absorbers of smaller masses instead of one. This may be due to the need of distribute the absorber's response along the construction, restrictions on the absorber's installation. So, we studied characteristics of the primary vibration system for the optimal natural frequency ratio and the optimal damping ratio of serial multi-dynamic absorber. Also we obtained the optimum values of the serial multi-dynamic absorber parameters using computer simulation for the damped primary vibration system. In designing multi-dynamic absorber, we presented for the optimal natural frequency and the optimal damping ratio of multi-dynamic absorbers.

  • PDF

마찰감쇠기가 설치된 비선형 단자유도 건물의 등가감쇠비 (Equivalent Damping Ratio of the Inelastic SDOF Structures with Friction Damper)

  • 김형섭;민경원;이상현;박지훈;문병욱
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.492-499
    • /
    • 2004
  • The purpose of this paper is to present a design procedure of coulomb friction dampers for controlling elastic and inelastic responses of building structures. The equivalent damping and frequency increased by the friction damper are estimated using ATC-40 and ATC-55 procedures which provide equivalent linear system for bilinear one, and then a design formula to achieve target performance response level by friction damper is presented. It is identified that there exists error between the responses obtained by this formula and by performing nonlinear analysis and the features of the error vary according to the hardening ratio, yield strength ratio, and structural period. Equations for compensating this er개r are reposed based on the least square method, and the results from numerical analyses indicate that the error is significantly reduced, and the proposed formula can be used without much error for designing coulomb friction damper for retrofitting a structure showing elastic or inelastic behavior.

  • PDF

비선형 음향효과에 의한 고온 재료의 파괴인성 열화도 평가 (Estimation of Fracture Toughness Degradation of High Temperature Materials by Nonlinear Acoustic Effects)

  • 정현조;남승훈;장경영;남영현
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.424-430
    • /
    • 2000
  • 고온 장시간 사용재의 열화로 인한 파괴인성의 저하를 초음파 방법으로 평가하기 위하여 Cr-Mo-V 강을 실험실에서 인공 열화처리하여 열화로 인한 손상 기구를 규명하고, 열화도에 따른 초음파 파라미터의 변화를 체계적으로 관찰하였다. 초음파 파라미터로서 속도, 감쇠와 보다 최근에 개발된 비선형 음향 파라미터를 사용하였는데, 비선형 음향 파라미터가 가장 민감한 변화를 보였다. 또한 전기비저항 측정 결과와 비교할 때 두 방법 모두 전체적으로 유사한 거동을 보였다. Charpy V-notch 충격시험으로부터 구한 파면양상 천이온도(FATT)와 비선형 파라미터 사이에는 비교적 좋은 상관관계가 성립하였으며, FATT와 파괴인성($K_{IC}$) 사이의 관계식에 근거하여 열화된 발전설비 재료의 파괴인성을 초음파 비선형 파라미터의 측정을 통하여 간접적으로 구할 수 있음을 보였다.

  • PDF

강제진동을 받는 강판 콘크리트 (SC) 벽체에서 스터드의 성능평가를 위한 해석적 연구 (Analytical Study for Performance Evaluation of Studs for Steel Plate Concrete (SC) Walls subjected to Forced Vibration)

  • 이성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.75-82
    • /
    • 2016
  • 이 연구에서는 SC 전단벽의 전단 연결재인 스터드의 배치와 형상이 SC 전단벽의 거동에 미치는 영향을 살펴보기 위해 전단벽체가 강제진동을 받을 때의 거동을 해석적으로 검토하였다. 이를 위해 서로 다른 배치간격과 형상의 스터드가 배열된 SC 전단벽을 대상으로 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과, 시간이력해석으로부터 구한 감쇠비가 파워반감대역폭법이 전반적으로 높게 그리고 적합지수함수법이 가장 낮은 수준으로 산정했으며 설계강도 절반정도에서의 감쇠비는 3.0~4.2%로, 설계강도에서는 4.1~5.2%로 나타남을 알 수 있었다. 또한, 개선된 스터드를 사용할 때, 감쇠비가 약간 감소하였고 DS1과 DS2 간에는 일관된 결과가 나타나지 않았다. 스터드의 간격이 필요이상 증가할 경우, 고유진동수가 감소하고 감쇠비가 증가함을 확인하였다.

비선형 탄성커플링을 갖는 기관축계의 비틀림강제진동에 관한 연구 (A Study on the Forced Torsional Vibration of Engines Shafting Systems with Non-linear Elastic Couplings)

  • 박용남
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.328-336
    • /
    • 1998
  • Marine reduction gears are usually used to increase the propulsion efficiency of propellers for ships powered by medium and small sized high speed diesel engines. Most of shaft systems adopt flexible couplings to absorb the transmitted vibratory torque from the engines to the reduction gears and to prevent the chattering phenomenon of reduction gears. However some elastic couplings show non-linear characteristics due to the variable torque transmitted from the main engines and the change of ambient temperature. In this study dynamic characteristics of flexible couplings sare investigated and their effects upon various vibratory conditions of propulsion systems are clarified. A calculation program of torsional vibration for the propulsion systems are clarified. A calculation program of Results of the program developed are compared with ones of the existing linear method and propulsion systems with the elastic couplings the transfer matrix method is adopted which is found to give satisfied results.

  • PDF

측정 가속도 증분을 사용한 비선형 SI 기법의 개발 (Development of a Nonlinear SI Scheme using Measured Acceleration Increment)

  • 신수봉;오성호;최광규
    • 한국지진공학회논문집
    • /
    • 제8권6호통권40호
    • /
    • pp.73-80
    • /
    • 2004
  • 구조물의 손상 진단을 위해 측정 가속도 데이터를 사용한 비선형 시간영역 SI 알고리듬을 개발하였다. 구조물의 비선형 거동을 고려하기 위하여 측정 가속도 증분과 해석에 의한 가속도 증분의 차이로 출력오차를 정의하고, 구속 비선형 최적화 문제를 풀어 최적 구조변수를 구하였다. 개발된 알고리듬은 시간에 따라 변하는 강성도와 감쇠 변수를 추정하도록 하였다. 구조물의 비선형 거동에 의한 복원력은 추정된 시간에 따라 변하는 구조변수와 Newmark-$\beta$법으로 계산한 변위를 사용하여 복원하였으며, 복원 과정에서 비탄성 거동에 대한 어떤 모델도 사전에 설정하지 않았다. 개발한 알고리듬에서는 측정오차와 공간 및 상태에 대한 불완전 측정의 경우를 고려하였다. 개발한 알고리듬을 검증하기 위하여 3층 전단건물에 대한 수치 모의시험과 실내 모형실험을 통한 연구를 수행하였다.

비선형 탄성 방진 고무부에 충격 가속도를 받는 짐발 구조 시스템의 동적 해석 (Dynamic Analysis of Gimbal Structure System Including Nonlinear Elastic Rubber Vibration Isolator with Shock Acceleration)

  • 이상은;이태원
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제40권4호
    • /
    • pp.415-422
    • /
    • 2016
  • 충격 가속도가 기계 시스템에 가해지면 시스템의 기능 저하 및 파손이 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 감시 정찰 비행기에 장착되는 짐발 구조 시스템은 설계 사양으로 MIL-STD-810G 충격 규격을 반드시 만족해야 한다. 일반적으로 비행기에서 전달되는 충격을 완화하기 위하여 시스템의 기초부에 방진고무가 설치된다. 고무는 비선형 하중-변형 관계를 가지므로 정확한 시스템의 충격 응답 계산이 어렵다. 이를 해결하기 위하여 비선형 특성을 2개의 선형으로 근사화하여 기초부에 충격 가속도를 받는 시스템의 동적 해를 유한요소법으로 구하였다. 그리고 동일한 조건에서 행한 실험과 비교 결과 제안된 해석 방법이 강성과 감쇠에서 비선형성을 갖는 방진고무가 포함된 짐발 구조 시스템의 동적 해석에도 유용함을 입증하였다.