• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제9권2호
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• pp.222-231
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• 1985

유연한 구조물의 진동은 이론적으로는 무한개의 진동모우드를 포함하고 있기 때문에 진동을 감 소시키기 위한 제어시스탬을 설계할 때에는 유한개의 진동모우드로 진동하고 있다는 가정하에서 제어기를 설계하는 것이 보통이다. 그러나 이러한 방법으로 구조물 진동을 제어할 때에는 설계 시에 제외된 잔류 진동모우드에 의해서 오히려 구조물의 진동이 더욱 심하게 되어 안정성을 해 치는 결과를 낳는 수가 있다. 본 연구에서는 잔류 모우드에 의한 불안정성을 제거하기 위해 최 적제어 이론을 바탕으로 제어이론을 개발하였다. 구조물 진동이 안정화되기 위한 필요조건을 제시하였고 외팔보 진동의 예를 시뮬레이션하여 제어이론을 증명하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 한국소음진동공학회 1994년도 춘계학술대회논문집; 영남대학교, 20 May 1994
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• pp.51-55
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• 1994

탄성체 동역학 해석에 있어서 변형을 나타내기 위해 사용되는 좌표로는 크게 절점좌표와 모우드좌표로 구분된다. 상대적으로 적은 좌표수를 사용하는 모우드좌표가 기계나 항공, 우주 분야에선 일반적으로 많이 사용된다. 그러나, 모우드를 선정함에 있어서의 기준의 불확실함 등으로 인해, 모우드좌표는 많은 경험을 요구하게 된다. 모우드좌표에 비해 많은 시간이 걸리지만, 절점 좌표의 사용은 누구나 쉽게 사용할 수 있음을 장점으로 한다. 본 연구에서는 두 가지 좌표로 탄성체 동역학의 운동방정식을 유도한 뒤, 슬라이더-크랭크 기구의 해석을 수행하여 그 결과를 서로 비교해 보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 한국소음진동공학회 1991년도 춘계학술대회논문집; 한국해사기술연구소, 대전; 1 Jun. 1991
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• pp.57-61
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• 1991

최근 차량의 고급화에 따라 차실 소음 저감에 대한 연구가 많이 수행되고 있다. 차실의 소음은 주로 엔진 또는 동력전달 장치의 진동과 도로의 요철로 생기는 차체의 진동으로부터 발생된다. 차실에서 20-200Hz의 저주파수대의 소음은 주로 차체 진동과의 연성 효과로 기인한다. 따라서 이 주파수영역에 있어서 소음의 특성을 파악하기 위해서는 차실의 음향 모우드 해석과 차체 구조물의 진동과 차실 음향 모우드의 상호관계를 고려한 구조-음향 연성 해 석이 필요하다. 차실의 음향 모우드 해석을 위해서는 실험적 방법과 유한 요 소법을 이용하는 방법이 있다. 유한 요소법을 이용하여 음향 특성을 결정하 는 경우, 큰 어려움은 없으나 밀폐된 공동에서 경계면을 이루는 구조물의 진 동에 의해 음이 발생되는 경우 단순히 공간의 음향 특성만으로는 음향 응답 을 예측할 수 없게 된다. 즉, 경계면에서 반사되는 반사파는 경계면의 탄성 변위에 의해 운동 특성이 변화되어 반사되므로 입사파와 다른 특성을 가지 게 된다. 따라서 이러한 구조 진동 특성과 음향 특성을 모두 고려한 연성 해 석을 수행하여야 하며, 음향 모우드와 구조 진동 모우드와의 연성에 의한 음 향 응답 특성을 결정하기 위한 수치 해석 프로그램을 개발하게 되었다. 본 연구에서는 전.후 처리 및 사용자 편의성을 염두에 두고 차실소음해석 전용 프로그램(ACSTAP: Acoustical and structural, coupling analysis program) 을 작성하고 이를 실차에 적용하여 유용성을 보였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제7권1호
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• pp.83-95
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• 1983

원판의 진동은 위치 좌표에 따라 진동변위 및 속도가 달라질 뿐 아니라, 또한 여러 진동모우드를 포함하고 있다. 이러한 특성을 갖는 시스템의 진동을 감소시키기 위해서는 진동 제어력을 발생시 켜주는 구동장치와 진동변수를 측정하는 측정장치를 어느 위치에 두느냐가 무엇보다도 중요하다. 더구나 여러 진동 모우드를 동시에 최적으로 제어하기 위해서는 진동 모우드 개수 만큼의 많은 측정장치가 필요하게 되는데 이러한 난점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 측정장치의 역할을 대신해 주는 관측기(observer)를 부착하여 측정장치의 필요 개수를 줄였다. 최적제어 이론을 바탕 으로 구동 장치와 측정장치의 위치를 최적으로 결정하였고, 제어기의 제어상수를 최적으로 설계 하였다. 이와 같이 설계된 최적 제어 시스템의 제어효과를 평가해 보기 위해서 원판의 진동을 예 를 들어 시뮬레이션해 보았는데 그 결과를 자세히 기술하였다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.147-152
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• 1995

실험에 의한 모우드 해석 방법들은 1980년대부터 활발히 연구되어 많은 새로운 방법들이 개발되어 발표되었다. 그러나 개발된 대부분의 방법들은 측정된 데이타를 일괄처리하는 밸치(또는 off-line) 방법들이다. 최근에는 시간에 따라서 변하는 구조물의 동특성을 규명하는 분야에 모우드 해석 방법이 응용되어 사용되고 있다. 이러한 응용분야에서는 모우드 변수들의 변화되는 값을 새로운 데이타가 샘플링 될 때마다 그 값들을 수정하면서 추정할 수 있는 회귀적인(recursive 또는 on-line) 방법을 사용하여야 한다. Davies와 Hammond[1]는 회귀적 선형 자승법(Recursive Least Squares : RLS)을 이용하여 모우드 변수를 구하고 이를 벧치방법인 Instrumental Variable 방법과 Fourier 방법의 결과와 비교하였다. 그러나, 그 결과에서 보여준것처럼 RLS 방법은 잡음 대 시호비가 낮을 때에만 모우드 변수 값들을 정확하게 추정할 수 있었다. Sundararajan과 Montgomrey[2]는 회귀적 선형 최소자승 격자필터(lattice filter)를 이용하여 구조물의 차수(order)와 고유진동형, 그리고 진폭을 결정한 후 이를 토대로 회귀적 gradient형태의 방정식 오차 규명 방법(equation-error identification algorithm)에 의하여 모우드 변수들을 추정하였다. 이 방법은 2차원 격자구조물의 모우드 변수 추정에 사용되었으며, 또한 적응모우드제어에도 성공적으로 이용되었다. 그러나, 이 방법도 잡음 대 신호비가 낮은 환경에서만 사용할 수 있다는 단점이 있다. 위에서 언급한 방법들은 모두 RLS 방법을 기초로 하여 개발되었으나, RLS 방법은 전형적인 결정적(deterministic)방법으로서 잡음이 섞인 데이타를 처리하기에는 부적절한 방법임이 널리 알려진 사실이다[3]. 최근에 Ben Mrad와 Fassois[4]는 신호에 잡음이 존재하여도 이를 잘 처리할 수 있는 확률적(stochastic) 방법을 개발하여 기존의 결정적 방법들과 그 결과를 비교하였다. 그러나, 개발된 방법은 응답 신호에 백색잡음(white noise)이 섞이는 특수한 경우에만 사용할 수 있게 만들어져서 이 방법의 실질적인 적용에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 회귀적 모우드 변수 규명 방법을 개발하였다. 이는 Fassois와 Lee가 ARMAX모델의 계수를 효율적으로 추정하기 위하여 개발한 뱉치방법인 Suboptimum Maximum Likelihood 방법[5]를 기초로 하여 개발하였다. 개발된 방법의 장점은 응답 신호에 유색잡음이 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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• pp.250-255
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• 1994

본 논문에서는 응답함수가 속도, 가속도 신호인 경우 그 전달함수로부터 각 모우드의 상대적 중요도를 평가할 수 있는 방법을 개발하고자 한다. 또한 실제 실험에서와 같이 샘플링된 신호로부터 추정한 이산시간 전달 함수로부터 모우드의 상대적 중요도를 직접 평가할 수 있는 방법을 개발하고자 한다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• 제8권2호
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• pp.227-238
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• 1988

The curved structures in space, such as multi-level inter-changes, ramped structures, and circular curved structures etc., are modelled as helically curved members with constant helix angle in this study. Equilibrium equations are derived, considering the geometrical properties and initial curvatures of helix. Modal equations of the simply supported helically curved members which can calculate the normalized natural frequencies are derived from these equations by assuming the modal shape function. These equations are used to calculate the normalized natural frequencies of the simply supported helically curved members and verify the distribution of the natural frequencies of them.

• Computational Structural Engineering
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• 제9권4호
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• pp.117-126
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• 1996

Damage detection methods using structural tests can be divided into two methods, i.e., static and dynamic. The static methods which use the stiffness properties of the structure are simpler than the dynamic methods. However, static approaches are very sensitive to the displacement measurement noises and modeling errors. The dynamic methods also have limitations in acquiring the natural frequencies and mode shapes of the high frequencies. In this study, a method for the structural damage assessment using sensitivity matrices is developed, in which the drawbacks of the static and dynamic methods can be compensated. Based on the measurement data for the static displacements and dynamic modal properties, the damage locations and the degree of damage are determined using the presented sensitivity matrix method. The efficiency of the proposed method has been examined through numerical simulation studies on truss type structures.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(1)
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• pp.306-311
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• 1995

원자로 내부구조물의 진동감시를 위한 신호로 노외 중성자 잡음을 선정하고 중성자 잡음에 실려 있는 진동모우드 성분을 신호간의 위상차에 근거하여 분리하는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법은 기존의 방법에 비해 계산속도가 빠르고 3개 이상의 신호에도 적용할 수 있다. 제안한 방법을 토대로 울진 1호기의 노외 중성자 잡음 신호를 채취, 분석하여 내부구조물의 진동특성을 밝히고 진동 감시의 대상이 되는 진동모우드를 분리하므로써 방법의 효율성을 검증하였다. 또 한 핵연료주기동안 주기적으로 신호를 채취, 분석하여 중성자 잡음신호의 특성이 한 핵주기동안 점차 증가하는 경향을 갖는다는 것을 밝혔다.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• 제7권1호
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• pp.55-62
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• 2007

The Paper presents three methods for calculating the natural frequencies of cantilevered curved Beams. A summary is given of the development of two techniques: theoretic value and the result of the experiment. Theoretic value of curved beam vibration analysis are derived from complementary variational principles assuming as unknown stress-displacement result fields. In order to perform free vibration analysis of curved beam, Aluminum-made cantilevered curved beam is used in experiment. Experimental input and output signals are derived from the impact hammer and the one accelemeter are amplificated by an amplifier. The validity of the modal analysis method