• Title/Summary/Keyword: 실험모드특성

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Identification of Stiffness and Damping Matrix of Building Structures using Modal Characteristics (모드 특성을 이용한 건축 구조물의 강성 및 감쇠 행렬식별)

  • 강경수
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.8 no.2
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    • pp.45-53
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    • 2004
  • In this paper, the stiffness and damping matrix are experimentally constructed using the structural modal information on frequencies, damping ratio and modal vectors, which are obtained by shaking table tests. Free vibration, harmonic and white noise vibration tests are performed. The acceleration of the shaking table was used as the input signal, and the corresponding accelerations of each floor were measured as output signals. The characteristics and limitations of modal information from each test are compared. The results of this study would be a basic resource of the analytical and experimental studies on the system identification of structures.

A Study on Dynamic Characteristics of Hybrid Pedestrian Cable Stayed Bridge by Impact Hammer Test (충격해머실험에 의한 하이브리드 보도사장교의 동특성에 관한 연구)

  • Chin, Won Jong;Kim, Young Jin;Choi, Eun Suk;Lee, Jungwhee
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.166-166
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    • 2011
  • 한국건설기술연구원내에 세계 최초로 UHPC(초고성능 콘크리트)를 활용한 보도사장교를 설계 및 시공하여 공용중이다. 초고성능 콘크리트(UHPC, Ultra High Performance Concrete)는 기존의 콘크리트의 단점을 극복하기 위하여 강섬유 및 혼화재료를 사용하여 고강도화와 더불어 인장강도, 휨강도, 균열에 대한 저항성, 전단강도 및 내충격성을 대폭 개선시켜서 구조부재의 연성 및 강도를 확보하기 위해 개발된 것으로서 한국건설기술연구원이 독자적 연구를 바탕으로 UHPC를 개발하였고, KICT-UHPC의 특성을 충분히 반영한 보도사장교를 한국건설기술원내에 실구조물로 시공하였다. 한국건설기술연구원내 본관 1, 2동 연결 보도사장교(SUPER BRIDGE 1)의 진동실험을 통해 UHPC 보도사장교의 동특성(고유진동수 및 모드형상)을 평가하였다. 대상교량에는 보도사장교의 캔틸레버 구조 특성에 의해 발생하는 진동을 제어하기 위한 질량 264kg의 난간형 수직진동제어장치(TMD) 4대가 설치되어 있으며, 부가질량의 운동을 기계적으로 구속하거나 구속을 해제하여 TMD의 작동을 켜거나 끌 수 있도록 되어있다. TMD의 가동 및 정지시 동특성을 비교하는 정밀한 검증 실험을 통하여 TMD 설치에 의한 동특성의 변화도 평가하였다. 가진망치에 의한 충격실험으로부터 획득한 가속도 시간이력 데이터와 가진망치의 가진력 시간이력 데이터를 사용하여 주파수응답함수(FRF, frequency response function)를 계산하고, 이로부터 Super Bridge I의 동적모드형상과 고유진동수를 추출하였다. 1차 모드의 고유진동수는 TMD 정지시 2.2949 Hz, TMD 작동시 2.0996 Hz로서 8%정도 감소하였다. 충격해머에 의한 가진 실험을 통해 세계 최초로 시공한 UHPC 보도사장교의 진동특성과 관련한 신뢰성 있는 자료를 확보할 수 있었다.

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Comparison of the operation mode of series resonant converter for optimal charging of energy storage capacitor (에너지저장 커패시터의 최적 충전을 위한 직렬공진형 컨버터의 운용 모드 비교)

  • Lee, Byung-Ha;Cha, Han-Ju
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1158-1160
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    • 2011
  • 본 논문에서는 에너지저장 커패시터 충전용 직렬공진형 컨버터의 운용모드별 충전특성을 비교하였다. 커패시터 부하를 갖는 풀브릿지 직렬공진형 컨버터의 운용모드별 동작원리를 설명하고 해석하였다. 운용모드별 충전특성을 충전시간, 스위치손실, 스위치이용률 측면에서 시뮬레이션을 통해 비교, 분석하였다. 1.8 kJ/s 컨버터를 설계하고, 실험을 통해 충전시간 특성에 대한 비교 결과를 제시하였다.

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Modal based Structural Model Modification Using Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 모드기반 교량의 해석모델개선)

  • Yun Chung-Bang;Lee Jong-Jae;Lee Jung-Seok;Juhn Gui-Hyun;Yi Jin-Hak
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.4
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    • pp.389-403
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    • 2004
  • This study presents the structural model modification based on the modal data such as natural frequencies and mode shapes. Preliminary structural model can be obtained using design drawings and field measurement, and therefore the deteriorated stiffness of a structure and the effect of the boundary conditions are difficult to be evaluated in preliminary analysis model, and the preliminary model can be modified using structural response data including static and/or dynamic characteristics. In this study, the structural model is modified based on the structural modal data using genetic algorithm. Modal testing were carried out for Imjin River Bridge and Hangjoo Bridge, the modal properties were estimated using modal identification techniques, and finally the structural models were updated using genetic algorithm. The modified structural model could give us more reliable structural analysis results and therefore those can be used for structural performance evaluation such as load carrying capacity and seismic capacity.

A Study on the Hydrophone using the multimode Fiber-optic Microbending (다중모드 광섬유 마이크로벤딩을 이용한 하이드로폰에 관한 연구)

  • 김경복
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1985.10a
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    • pp.31-36
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    • 1985
  • 본 논문에서는 그레이더드인덱스 다중모드 광섬유에 압력을 가함으로써 발생되는 마이크로벤딩을 모드 결합 이론으로 분석하고, 그 이론에 의해 모드결합이 최적으로 일어나는 정적벤딩을 통한 주기성을 얻어 시제품 광섬유 음향 트렌스튜서를 설계 및 그것을 이용한 광섬유음향센서를 제작하였다. 제작된 트랜스튜서의 탐지가능한 최소검출압력을 정적벤딩 실험을 통하여 계산하였으며 아울러 제작된 광섬유음향트랜스듀서의 특성을 실험하였다.

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A Study on the Hydrophone using the Pressure-induced Microbending of the Multimode Optical Fiber (다중모드 광섬유 마이크로 벤딩을 이용한 하이드로폰에 관한 연구)

  • 김경복;박한규;차일환
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.41-48
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    • 1986
  • 본 논문에서는 그레이디드 인덱스 다중모드 광섬유에 압력을 가함으로써 발생되는 마이크로벤딩 을 모드결합 이론으로 서술하였다. 그 이론에 의하여 모드결합이 최적으로 일어나는 정적벤딩을 통한 주기성을 얻어 시제품 광섬유 음향 트랜스듀서를 설계 및 제작하였다. 제작된 트랜스듀서의탐지 가능한 최소검출압력을 정적벤딩 실험을 통하여 계산하였으며, 아울러 제작된 광섬유 음향 트랜스듀서의 특성 을 실험하였다.

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A Mode Shape Comparison of Viscoelastic Composite Material on Temperature Change (점탄성 복합재의 온도 변화에 따른 모드 형상 비교)

  • Min, Cheon-Hong;Shon, Jae-Geun;Park, Han-Il;Bae, Su-Ryong
    • Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.150-153
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    • 2006
  • 점탄성 복합재는 간단한 작업으로 큰 감쇠 효과를 볼 수 있어 사용이 날로 늘어나고 있다. 그런데 점탄성 복합재의 특성은 온도에 민감하게 반응하며 변화한다. 그러므로 점탄성 복합재의 모드해석 시 온도 변화에 따른 해석이 필요하다. 본 논문에서는 한쪽면에 점탄성재를 부착한 Oberst beam을 일단고정 상태로 설치하여 실험 온도를 $-15{\sim}45^{\circ}C$로 변화시켜가며 전달함수를 이용하여 실험모드해석을 실행하였다. 그리고 온도 차이에 따른 모드형상을 비교하였다.

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Dynamic Characteristics of Hollow Core Slab by Vibraion Test and Modal Analysis (중공 슬래브의 가진실험과 모드해석을 통한 동특성 분석)

  • Kang, Kyoung-Soo
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.21 no.6
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    • pp.91-97
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    • 2017
  • The purpose of this study is to get a more precise frequency of hollow core slabs by comparing the observed values from the actual free vibration tests and the predicted values based on the analysis model. The actual free vibration tests were carried out in the construction field using ${\Omega}$ shaped hollow core slabs. Modal analysis is conducted based on the analysis model that takes into account the differences in section properties due to void parts of slab. The differences between the predicted values based on the modal analysis with analysis model and the measured data from the actual tests range from 2~7%. This study demonstrates that the analysis model that incorporates void parts of slab could be used in evaluating serviceability of hollow core slabs with reasonable accuracies.

Experimental Vibration Analysis of a Super-Structure Model Using Curve Fitting Method (곡선맞춤법을 이용한 선체상부구조 모델의 진동해석)

  • Oh, Chang-Geun;Je, Hae-Kwang;Park, Sok-Chu
    • Journal of Navigation and Port Research
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    • v.26 no.3
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    • pp.281-288
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    • 2002
  • It might be true that both experimental and analytic techniques have been developed in the vibration analysis end engineering. It could not be said, however, that the experimental method has been also developed as much as analytic method, such as Finite Element Method One of the reason is that computation time becomes longer and that the solution often diverges depending on the choice of initial value in solving nonlinear equation. The equation in experimental modal analysis is usually composed of the nonlinear term of natural frequency and modal damping ratio, and the linear one of equivalent stiffness. In this study, the nonlinear terms were solved first, and then the linear term was obtained. The experimental modal parameters were estimated, applying the developed experimental modal analysis curve-fitting method to the super-structure model. In addition, the number of modes and modal damping ratio could be easily determined by the developed program with the application of graphical techniques and with easy handling button.

Modal characteristics of a stick resonator in a two-dimensional photonic crystal slab (2차원 광결정 박막위에 제작된 막대형 공진기의 모드 특성)

  • 김세헌;김국현;권순홍;김선경;이용희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.224-225
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    • 2003
  • 이 연구에서는 광결정 (photonic crystal) 박막 (slab) 위에 제작된 막대형 공진기의 공진모드의 특성을 보고한다. 먼저 3차원 FDTD 방법을 이용하여 각각의 공진 모드들의 모드 형태, 공진주파수, 품위값(Q factor) 등을 구하였다. 광결정 격자의 주기가 $\alpha$ 일 때, 슬랩의 두께는 0.4 $\alpha$ , 구멍의 반지름은 0.35 $\alpha$ 로 하였다. 슬랩의 굴절률 (n) 은 실험에서 사용한 InP의 1.55 $\mu$m 에서의 굴절률 값인 3.4 로 정하였다. (중략)

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