본 논문에서는 탄성바닥 위에서의 세개의 질량과 두개의 방지재로 구성된 지지계에 의한 진동절연의 이론적 고찰과 실험에 의한 검증을 하였다. 효과 적인 진동절연은 본 논문에서 기본적으로 관심을 가지는 탄성바닥에서의 진 동전달률을 감소시키는 것이며, 단순한 수학적 형태로 표현되는 진동전달률 공식은 영향계수법(Receptance Method)을 이용하여 유도된다.
본 논문은 건물의 형태와 동적특성을 변화시키지 않고 건물에 부가질량을 설치하여 건물의 진동을 제어하는 방법중 수동형 제진장치인 TLD(tuned liquid damper)와 MTLD(multiple tuned liquid damper)의 진동응답을 감소시키기 위해 진동대를 이용한 성능실험을 실시하였다. 따라서 기존의 형태별(원형, 직사각형) TLD 실험의 실험 데이터를 가지고 가진 진폭(1mm, 3mm, 5mm, 10mm, 20mm) 의 변화에 따른 고유진동수(0.44Hz, 0.55Hz)에 대한 MTLD의 형태별 실험을 통하여 TLD와 MTLD의 진동감소효과에 대한 성능실험을 비교 분석 하였다.
진동타입기에 의한 진동시스템에 대하여 서스펜션이 없는 경우와 서스펜션이 있는 경우에 대한 해석해를 나타내고 서스펜션이 진동시스템에 미치는 영향을 살펴보았다. 해석결과에 따르면 서스펜션이 있는 진동타입기의 진폭은 서스펜션이 없는 경우에 비해 서스펜션의 질량이 증가할수록 지반의 댐핑값이 감소할수록 증가하였다. 서스펜션이 있는 진동 타입기에 대해 해석을 통해 유도된 일률을 설계기준에 의한 일률과 비교해본 결과 일률은 지반의 댐핑값에 따라 최대값까지 증가했다가 감소함을 알 수 있었고 최대 일률값은 서스펜션의 질량이 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었는데 일률은 설계기준에 의한 일률보다는 항상 작게 나타났다.
효과적인 모래의 다짐 방법으로 진동에 의한 방법이 널리 사용되고 있다. 이 연구의 목적은 모래의 진동 다짐시 영향을 주는 인자의 개별적인 효과를 분석하고 가 인자들이 복합되어 진동다짐에 주는 효과를 분석하는 것이다. 이 연구에서는 진동시간 가속도 과도화중 염수비 시료의 다짐전 밀도등을 변화시켜가며 진동테이블 위에서 제작된 시료를 다짐하였고 시험결과는 상대밀도의 변화애 의하여 분석하였다 진동다짐의 효과는 다짐가속도 진동수 및 모래의 정도에 따라 변하며 과도하중이나 진건은 비교적 적은 영향을 주는 인자였다. 가속도가 1g 보다 큰경우 다짐효과는 진동이 시작되는 초기에 발생하였고 그 후는 면밀하게 진동효과가 나타났다. 효과적인 다짐을 위하여는 최적가속도와 최고 과도하중의 선택이 중요하며 최적치보다 큰경우는 다짐의 효과가 감소한다. 건조된 모래와 포화된 모래 모두 같은 최적가속도에서 최대의 다짐효과를 나타냈다. 각 인자 즉 가속도 진동수 단위 중량 영수비, 균등계수, 유효압경, 과도하중, 및 진동시간등의 효과를 복합하여 진동다짐의 효과를 상대밀도의 변화로 나타낼경우$\Delta$DR=38.0∧0.14 의 관계를 얻었다.
주기적으로 변하는 압력이 탈수상태의 HEMA 콘택트 렌즈에 작용하여 진동이 발생하는 경우, 렌즈상의 임의의 위치에서 파형과 평균진폭을 예측할 수 있는 미분방정식과 컴퓨터 프로그램을 유도하였다. 중심부분의 두께 0.08mm, 직경 14mm, 곡율반경 8mm 렌즈의 고유 공진진동수는 추가질량감소법에 의해 5730 Hz으로 측정되었다. 진동에 주로 관여하는 렌즈의 유효반경의 측정값과 고유 공진 진동수값으로부터 base curve를 가지고 있는 상태에서 렌즈의 탄성율(Young's modulus)을 구할 수 있었으며, 본 실험에 사용한 렌즈에서는 그 값이 $4{\times}10^9$ Pa으로 구해졌다. 파동방정식과 탄성이론에 기초를 두고 유도한 컴퓨터 모델을 작동하여 렌즈의 유효 반경, 렌즈두께, damping, 압력진폭, driving 압력의 진동수 등의 변수가 진동에 미치는 영향을 모사하였다. 렌즈의 유효반경이 클수록, 렌즈의 두께가 얇아 질수록 공진진동수는 낮아지며, 공진진동수 감소에 따라 평균진폭의 급격한 증가가 예측되었다. 외부 압력의 진동수가 렌즈의 고유진동수의 정배수에 접근하는 경우 diaphram의 진동 파형은 원호형에서 파도 또는 종(bell)형으로 전환되며 결과적으로 중심부근의 진폭이 갑자기 상승하게 될 것으로 예상된다.
본 연구에서는 다양한 입력지진에 대해서 기초격리된 구조물의 내진성능 평가를 위해서 진동대실험과 유사동적실험을 수행하였다. 본 논문의 목적은 다음과 같다. 하나는 진동대실험을 통하여 강한 지진의 발생시 저층의 구조물에 대한 기초격리시스템의 내진성능을 평가하는 것이고 다음으로는 진동대실험결과와 비교하여 기초격리시스템에 대한 유사동적실험기법의 적용성 및 신뢰성을 증명하는 것이다. 진동대실험은 적층고무받침을 이용하여 기초격리된 1/4 축소모형의 3층 철골구조물의 대상으로 하였다. 유사동적실험에서는 부분구조기법을 사용하여 단지 기초격리시스템만을 대상으로 실험되며 전체구조물의 지진응답은 컴퓨터 내에서 직접적분을 이용하여 계산된다. 진동대실험결과와 비교할 때 부분구조기법을 사용한 유사동적실험은 기초격리된 구조물의 동적응답 평가에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 대부분의 하중하에서 기초격리장치가 사용된 구조물의 경우에는 지진응답이 현저히 감소하는 것을 알 수 있었으나, 장주기파의 성분이 강한 지반운동에 대해서는 감소의 폭이 크지 않았다. 그러나 여러 지반조건에 대하여 UBC 시방서에서 규정한 설계하중에 대하여는 진동감소효과가 우수함을 보인다.
터널굴착발파공법의 하나인 V-cut발파공법은 터널굴착기술이 발전되는 과정에서 초기에 개발되어진 기술이나 작업의 간편성과 효율성으로 인하여 많은 터널굴착공사에서 이용되고 있는 발파공법이다. V-cut발파공법은 일자유면 상태에서 V형으로 심발공을 발파하고 심발공에 의해 형성된 자유면을 이용하여 확대공으로 굴착공간을 넓히는 발파 방법이며 심발발파의 굴진장에 의해 단일발파당 굴진장이 결정된다. V-cut발파법이 개발된 이래 V-cut발파의 굴진장을 증대시키기 위한 방법으로 심발발파공의 구속저항을 감소시키기 위해 보조심발공을 발파하여 형성된 자유면에 의해 심발공의 최소저항선거리를 줄여 발파하였으나 심발공의 구속저항이 감소되지 않아 발파효율이 증대되지 않았으며 발파진동 또한 가장 크게 발생하였다. 이와 같은 현상은 최소저항선거리의 감소효과에 대한 발파기술상의 이론에 문제가 있기 때문이다. 본 연구에서는 V-cut발파법의 심발공에 대한 구속저항감소효과가 발현될 수 있는 조건들을 검토하여 최소저항선거리의 감소효과가 발현될 수 있는 조건을 제시 하여 심발공의 발파효율을 증대시키고 발파진동이 적어지는 발파방법을 제안하려 한다.
"Air Tube" 발파공법에 대한 연구는 기존의 일반 발파 방법의 단점을 크게 보완하여, 이 에 따른 진동, 폭음(소음), 전석 발생 등 이러한 문제점들을 해결하기 위해 고안된 것으로 기존 Air Decking 기술을 응용한 것이다. 본 연구는 폭약의 하부, 폭약과 폭약사이, 폭약의 상부와 전색 사이에 일정 길이의 "Air Tube"를 장착시켜 폭약의 투사면적을 증가시키고, 진동의 감쇠와 전석이 감소되어 특히 도심지에서 발생하는 민원의 대상이 될 수 있는 진동 및 폭음도 크게 줄일 수 있는 효과적인 발파 기술이다.일 수 있는 효과적인 발파 기술이다.
본 논문에서는 무인정찰기 카메라의 진동에 대한 해석을 동역학 해석 프로그램 ADAMS를 통하여 수행하였다. 정찰시 카메라에 진동이 발생할 경우 시선 불안정화에 의해 정확한 촬영이 불가하다. 이에 진동을 감소시키기 위한 방진구의 최적화를 위하여 정적 처짐량 및 비행기의 운행에 따른 진동에 대한 해석으로 sine sweep, RMS white noise에 대한 해석을 수행하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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