• Title/Summary/Keyword: 정현진동실험

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Experimental Investigation of Combined Sinusoidal Loads to Simulate Soil Liquefaction Triggering under Real Earthquake Loads (실지진하중 하에서의 지반 액상화 발생을 모사하기 위한 조합 정현하중에 대한 실험적 고찰)

  • Choi, Jae Soon;Baek, Woo Hyun
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.11 no.2
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    • pp.29-35
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    • 2018
  • This study is an experimental comparison on the fact that the sinusoidal load, which has been used so far in the laboratory cyclic test, which is an important part of the liquefaction triggering study, is somewhat different from the phenomenon that causes the soil liquefaction during the earthquake loading. To this end, this study proposes a new type of combined sinusoidal load and compares it with experimental results to load the conventional sine wave. In the comparison, the shaking table tests were carried out and the sample in the tests was remolded with the relative density of 40%, which is a condition where liquefaction is easy to occur. Firstly, the conventional cyclic test was carried out under the condition that with the amplitude of sine wave was 0.3 g. Additionally, 3 types of tests were performed using the combination loads made up with 0.03 g sinusoidal load and 0.3g sinusoidal load. At that time, the loading time for the first sinusoidal load were changed with 5 seconds, 10 seconds, and 15 seconds. As a result, the test with the conventional sine wave and the test with the first sinusoidal loading for 5 seconds showed that the change of the pore water pressure gradually increased. But in the tests with the combined sinusoidal load which changed the first sinusoidal loading time with 10 and 15 seconds, it was found that the pore water pressure suddenly rose at a certain instant and liquefaction occurs. From the experimental comparison, it is judged that it is appropriate that the time of the first sine wave is over 10 seconds at the proposed combined load for the soil condition with relative density 40%.

Verification of Combined Sinusoidal Loads for Simulating Real Earthquakes (실지진 모사를 위한 조합형 정현하중의 적용성 검증)

  • Choi, Jae-soon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.39 no.6
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    • pp.811-819
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    • 2019
  • Since the Gyeongju earthquake in 2016 and the Pohang earthquake in 2017, the performance of various dynamic tests for seismic design has increased in Korea. However, sinusoidal load has been continuously used in the conventional laboratory tests to evaluate liquefaction potential and determine input-parameters in the numerical analysis. However, recent research results suggest that it is difficult to accurately simulate excess pore water changes of the ground under earthquake loads. In order to solve this problem, this study proposes a combined sinusoidal loading and examines its applicability to the cyclic shear and triaxial test. Also, its validity is examined through performing of shaking-table test and numerical analysis based on the effective stress model. As a result, it was found that the proposed combined sinusoidal loading can more accurately simulate the change of excess pore water pressure in saturated soils under real earthquake load than the sinusoidal load.

Development of Cable Excitation System for Evaluating Dynamic Characteristics of Stay Cables (사장교 케이블 동특성 평가를 위한 케이블 가진시스템 개발)

  • Kim, Nam-Sik;Jeong, Woon;Seo, Ju-Won;Ahn, Sang-Sup
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.7 no.4
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    • pp.71-79
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    • 2003
  • As a critical member of cable-stayed bridges, stay cables play on important role of supporting the entire structure. Traffic, wind or rain-wind induced vibrations of stay cables would be a major cause of degrading both safety and serviceability of the bridge. One of the effective alternatives to solve this problem is to employ the cable dampers. In order to design the cable damper optimally, it is necessary to exactly estimate the dynamic characteristics of the existing cables. To achieve more reliable dynamic properties of stay cables, precise excitations inducing forced vibration are needed. Therefore, in this study, a cable excitation system(exciter) controlled digitally was developed. And to evaluate the performance of the cable exciter developed, a solution of the differential equation of cable motion considering the exciter was derived, Using the cable exciter, sine sweeping and resonance tests on a cable model were carried out to obtain the dynamic characteristics effectively.

An Experimental Study for the Liquefaction Resistance Strength of Saturated Sand Using Real Earthquake Loading (실지진하중을 이용한 포화사질토의 액상화 저항강도에 관한 실험적 연구)

  • 심재욱;박근보;최재순;김수일
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.329-337
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    • 2002
  • Based on the equivalent uniform stress concept presented by Seed and Idriss, sinusoidal cyclic loads which simplified the earthquake loads have been applied in evaluating the liquefaction resistance strength experimentally. However, the liquefaction resistance strength of soil based on the equivalent uniform stress concept can not exactly reflect the dynamic characteristics of the irregular earthquake motion. In this study, the criterion of the liquefaction resistance strength was determined by applying real earthquake loading to the cyclic triaxial test. From the test results, relationships between liquefaction behaviors of saturated sand and earthquake characteristics such as magnitude or time-duration were determined. Magnitude scaling factors to determine the soil liquefaction resistance strength in seismic design were also proposed.

Random Vibration Analysis for Satellite Design (위성체 설계를 위한 랜덤 진동 해석)

  • Lee, Won-Beom;Kim, Gyeong-Won
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.5 no.2
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    • pp.102-107
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    • 2006
  • In this study, the dynamic environment of satellite consists of excessive vibration at low frequency and irregular acceleration transferred by launch vehicle structure. Excessive vibration at low frequency is generally approximated by a sinusoidal wave from 100Hz to 200Hz and primarily used to preliminary design The random vibration is created by structural vibration due to the combustion of launch vehicle, separation stage and external aerodynamic noise. these are transferred to the adapter structure between satellite and launch vehicle through the structure of launch vehicle. random vibration is being specified for acceptance tests, screening tests, and qualification tests, because it has been shown that random vibration more closely represents the true environments in which the electronic equipment must operate.

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Bingham Charateristics of Electrorheological Fluid and Its Application to ER valve and ER Damper (전기유변유체의 빙햄특성과 밸브 및 댐퍼에의 응용)

  • 배종인
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.1
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    • pp.31-37
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    • 1998
  • 전기장이 인가되고 있는 유로를 유동하는 전기유변유체의 기본성질을 파악하기 위 한 실험 및 해석적 연구를 수행하여 빙햄유체로서의 유효성에 대해 알아보고 전기장과 유로 면 형상 및 진동유동으로 인한 영향에 대해 조사함으로써 ER밸브 및 ER대퍼로의 응용과 관련한 감쇄력 제어에 대해 검토하였다. 첫 번째 실험은 ER밸브의 높이가 2mm인 적극면이 평탄한것과 요철로 된 것을 사용하여 압력손실을 압력변환기로 측정함으로써 전기장 및 유 로형상에 대한 영향을 알아보았다. 압력손실 및 전단응력이 전기자세기와 함수관계를 가짐 을 알수 있었고 전기장세기와 유속의 변화시 손실계수에 의한 ER효과의 상이함이 확인되었 으며 레이놀즈수가 커지면 항복전단응력의 영향은 나타나지 않았다. 두 번째 실험은 실린더 를 정현파로 진동시켜 ER밸브에서 감쇠력제어가 가능한가를 알아보고 빙햄유체모델로 설계 된 ER댐퍼의 모델과 비교하였다. ER배르와 ER댐퍼의 수학적 모델을 시뮬레이션한 결과는 약간 벗어남이 보이기는 하나 실험결과와 일치하요 있다. 이것은 ER유체를 단순히 빙행유 체로 취급할수없으나 거시적으로는 빙햄유체로 취급할수 있음을 시사한다.

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Vibration Control of Flexible Structures Using ER Dampers (ER 댐퍼를 이용한 유연구조물의 진동제어)

  • 최승복;이재홍
    • Journal of KSNVE
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    • v.8 no.2
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    • pp.313-323
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    • 1998
  • This paper addresses a sliding mode control of vibration in a flexible structure using ER(electro-rheological) dampers. A clamped-clamped flexible structure system supported by two short columns is considered. Three ER dampers to be operated in shear mode are designed on the basis of Bingham model of the arabic gum-based ER fluid, and attached to the flexible beam structure. After deriving the governing equation of motion and associated boundary conditions, a sliding mode controller is formulated to effectively suppress the vibration of the beam structure caused by sinusoidal and random excitations. In the formulation of the controller, parameter variations such as natural frequency deviation are treated to take into account the robustness of control system. The effectiveness of the proposed control system is confirmed by both simulation and experimental results.

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Development of Measurement Equipment of Membrane Stress Using White Noise Sound Wave (화이트 노이즈 음파를 이용한 막구조물의 장력 측정장치 개발)

  • Jin, Sang-Wook;Ohmori, Hiroshi;Kim, Jae-Yeol
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
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    • v.8 no.2
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    • pp.63-72
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    • 2008
  • One of the most important matters in keeping membrane structures in healthy condition is to maintain the proper tension distribution over the membrane. However, it is not easy to know the real stress level in the membrane quantitatively after completion of the structures. Authors suggested measurement method that can measure membrane stress using sound wave, and have been holding experimental tests of membrane stress measurement that used the sound external excitation with sine wave and white noise. The concept of the method is the fact that measurement of resonance frequency by vibrating membrane having rectangular boundary by audible frequency can measure membrane stress indirectly. In this paper, through the experimental tests it is proved that the equipment can be used for not only the membrane material of type A but also for types B and C. In addition, it is proved that the developed measurement equipment is available to stably measure the membrane stress which exists in the membrane material of the actual membrane structures.

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다중정현파 소음제어를 위한 능동소음제어 알고리듬

  • 이승만;류차희;윤대희
    • Journal of KSNVE
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    • v.5 no.4
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    • pp.453-460
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    • 1995
  • 본 논문에서는 정현파 소음을 제어하기 위한 filtered-x LMS에 바탕을 둔 새로운 적응 알고리듬을 제안하였다. 이러한 알고리듬은 두개의 연속적인 계수조정 식으로, 제어기의 계수를 조정한다. 서로 독립인 각 주파수별로 처리하기 때문에 빠른 수렴을 얻을 수 있다. 두번째식은 이차경로로 인한 위상지연을 추정한다. 정현 파 신호 주파수보다 4배 이상 빠른 표본화 주파수를 선택하여 추정된 위상지연 추정 값은 $2{\pi}f_0$만큼 오차를 나타내며, 이 값은 $\pi$2보다 작다. 정현파 신호의 주파수를 알면 이러한 오차는 $2{\pi}f_0$를 더함으로써 제거할 수 있다. 이러한 방법은 위상지연이 $\pi$2보다 큰 경우 수렴속도를 증가시킨다는 사실을 실험을 통하 여 알 수 있다. 추정된 위상지연은 제어기 계수값을 조정하는데 필요한 필터링된 참조신호를 발생시키믄데 사용된다. 참조신호의 위상지연이 각 주파수 성분별로 수행 되기 때문에, 콘볼루션 연산이 생략되어 계산량을 줄일 수 있다. 또한 연속적으로 위상지연을 추정하기 때문에 시변 상황에 적용이 가능하다. 조정식의 수렴조건을 유도하였다. 제안된 알고리듬은 제어기 계수를 추정하는데 바이어스가 없으며, 위상 지연추정을 위한 수렴상수의 최대허용치는 제어기계수에 대한 수렴상수에 반비례함을 이론적으로 분석을 통해 알 수 있다. 모의실험을 통하여 제안된 알고리듬이 filtered-x LMS 알고리듬에 바탕을 둔 다른 알고리듬보다 환경변화에 우수한 성능을 보임을 알 수 있다.

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Vibration Characteristics of the Collecting Plates in Electrostatic Precipitator (정전집진기 집진판의 진동 특성)

  • 나종문;이기백;양장식
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.313-317
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    • 1995
  • 최근 환경오염이 심각한 사회문제로 대두됨에 따라 환경오염원을 제거하기 위한 여러 가지의 집진장치가 개발되고 있는데 화력발전소에서는 건식정전집진장치(dry electrostatic precipitator)를 이용하고 있다. 건식정전집진장치는 햄머(hammer) 방식의 충격장치를 설치하여 집진극과 방전극에 충격을 가함으로써 충격력을 극대화시키고 높은 분진박리 효과를 꾀하고 있는데 환경오염원이 되고 있는 집진판의 분진의 분리율을 높이기 위해서는 집진판의 전체 영역에서 분진을 동일하게 떨어뜨릴 수 있는 충격장치가 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 충격하중에 따른 집진판의 진동 형태를 정확하게 분석하여야 한다. 본 연구에서는 집진판의 충격하중에 따른 진동의 형태를 분석하기 위해 펄스 레이저를 이용한 2중 노출 홀로그래피 시스템을 구성하였다. 홀로그래픽 간섭계는 이미 오래 전에 개발된 레이저 응용 계측기법으로서 주로 정현적인 진동을 하는 진동체의 진동 현상을 연구하는 데에 많이 사용되어 왔는데 그 기술 개발은 상당한 수준에 있다. 그러나 종래의 기술들은 주로 헬륨-네온(He-Ne)레이저와 같은 연속 레이저(continuous wave laser)를 이용한 기술들인데 최근에는 루비(ruby) 레이저와 같은 펄스 레이저 (pulse laser)를 이용한 기술이 많이 응용되고 있다. 이 펄스 레이저 홀로그래픽 간섭계를 Gottenberg는 응력파에 의해서 발생된 변형을 측정하기 위해 사용하였고 Aprahamian등은 보(beam)와 평판의 굽힘파(bending wave)의 전파 특성 연구에 이용하였다. 그 실험적 결과는 수치적 해석 결과와 비교되어 매우 좋은 일치성을 보였는데 이러한 펄스 레이져 홀로그래픽 간섭계 기법의 주요 장점은 어떠한 특정한 순간에 관찰하고자 하는 시험편의 전체 영역의 파동 전파 형상을 관찰할 수 있다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 펄스 레이저를 응용한 2중 노출 홀로그래피법(double exposure holography method)을 이용해서 집진판에 충격하중이 가해졌을 때 발생하는 진동이 발생과 전파 특성을 충격하중의 방향에 따라서 분석하였다.

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