• 제목/요약/키워드: 진동 추정

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매개변수가진에 종속되는 현의 횡방향진동을 이용한 종방향진동의 추정 (Presume of Longitudinal Vibration using Transverse Vibration of the String subject to Parametric Oscillation)

  • 김도균;김광준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1993년도 추계학술대회논문집; 반도아카데미, 26 Nov. 1993
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    • pp.21-27
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    • 1993
  • 매개변수가진에 종속되는 현의 횡방향진동을 시간영역에서 필터작업, 힐버트 변환과 순간주파수 개념을 도입하여 해석함으로서 종방향의 순간진동변위를 추정하는 방법이 제시되었다. 그리고, 실험을 통하여 이론의 타당성을 검증 하였다. 또한, 모의 실험의 결과 일반적인 현구동계에 있어서는 넓은 적용변 수의 선\ulcorner영역에서 종변위가 횡변위와 분리(decoupling) 되어서 공간적으로 길이에 따르는 선형적인 증가성과 시간적으로 조화적인 주기성을 가진다는 것을 확인함으로서 임의의 위치에서의 종변위를 파악함이 가능하였다.

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사장교 케이블의 장력 추정을 위한 인공신경망 모델 개발 (Development of Artificial Neural Network Model for Estimation of Cable Tension of Cable-Stayed Bridge)

  • 김기중;박유신;박성우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.414-419
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    • 2020
  • 본 연구에서는 사장교의 케이블 가속도계로부터 확보한 방대한 계측데이터의 활용을 확대하고자 인공지능 기반의 케이블 장력 추정 모델을 개발하였다. 케이블 장력 추정 모델은 진동법에 따른 장력 추정 과정에서 고유진동수를 판정할 수 있는 알고리즘을 핵심으로 하며 학습데이터 구성에 적합하고 판정 결과에 대한 성능이 확보될 수 있도록 입력층, 은닉층, 출력층으로 구성되는 인공신경망(Artificial Neural Network)을 적용하였다. 인공신경망의 학습데이터는 케이블 가속도 계측데이터를 진동수로 변환 후 구성하였으며 고유진동수를 중심으로 일정한 패턴을 갖는 특성을 활용하여 기계학습을 진행하였다. 학습데이터 구성 시 다수 패턴의 고유진동수를 대표할 수 있도록 다양한 크기의 진폭을 갖는 진동수를 사용하고 일정 수준으로 진동수를 누적하여 사용할 경우 고유진동수에 대한 판정 성능이 개선됨을 확인하였다. 장력 추정 모델의 성능을 판단하기 위해 계측분석 기술자에 의해 추정한 장력의 관리기준과 비교하였다. 케이블 가속도계로부터 확보한 139개의 진동수를 입력값으로 사용하여 검증을 수행한 결과 실제 정답과 유사하게 고유진동수를 판정하였고 고유진동수에 의해 케이블의 장력을 추정한 결과는 96.4%의 수준으로 관리기준에 부합하는 결과를 보여주고 있다.

현수교 행어케이블의 장력 추정을 위한 직접탐색법 기반의 역해석 기법의 적용 (Application of Back Analysis Technique Based on Direct Search Method to Estimate Tension of Suspension Bridge Hanger Cable )

  • 김진수;박재봉;박광림;박동욱;김성완
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.120-129
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    • 2023
  • 행어케이블의 장력은 현수교의 건전성과 안전성을 확인할 수 있는 주요 응답 중 하나이다. 일반적으로 공용 중인 현수교에서 행어케이블의 장력을 추정하기 위해 진동법이 주로 사용되고 있다. 진동법은 행어케이블에서 고유진동수들을 측정하고 행어케이블의 형상 조건을 이용하여 간접적으로 장력을 추정하는 방법이다. 이 연구에서는 영상계측시스템을 이용하여 팔영대교의 행어케이블에 대하여 장력을 추정하였다. 영상계측시스템은 측정의 편의성과 경제성을 고려하여 디지털 캠코더와 삼각대를 사용하였다. 영상계측시스템을 이용하여 측정된 행어케이블의 응답은 변위 기반이므로 진동법을 적용하기 위한 고차모드의 고유진동수는 측정하기 어려울 수 있다. 이 연구에서는 저차모드의 고유 진동수를 이용하여 장력을 추정할 수 있는 역해석 기법을 적용하였다. 역해석 기법은 현장에서 측정된 행어케이블의 고유진동수들과 유한요소해석을 이용하여 산정된 고유진동수들의 오차를 목적함수로 정의하여 최적화를 수행하였다. 최적화 방법은 목적함수의 편미분이 필요 없는 직접탐색법을 적용하였다. 역해석 기법을 이용하여 산정된 장력과 진동법을 이용하여 추정된 장력을 비교 분석하여 역해석 기법에 대한 신뢰도와 정확도를 확인하였다. 그 결과 역해석 기법을 적용하면 저차모드의 고유진동수를 이용하여도 신뢰성 있는 장력의 추정이 가능하였다.

암발파 잠정지침 발파진동 추정식의 타당성 (Validity of the Attenuation Equation of MOCT Guide Line for Surface Rock Blasting)

  • 최미진;양형식
    • 터널과지하공간
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    • 제16권2호
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    • pp.189-193
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    • 2006
  • 건설교통부 암발파 잠정지침은 du Pont 사의 발파 진동 추정식을 적용하고 있다. 본 연구에서는 그 타당성을 검토하기 위하여 이 식과 Dowding, Devine 및 그동안 국내 자료로 발표한 식들을 비교 분석하였다. 그 결과 잠정지침의 기준식은 잘못 적용되어 전반적으로 최대 진동속도를 낮게 평가하고 있고 이에 의한 발파설계는 높은 진동을 유발할 가능성이 높은 것으로 나타났다.

무작위 진동 기법을 이용한 기계기초의 진동해석에 관한 실험적 연구 (An Experimental Dynamic Analysis of Machine Foundation through Random Vibration Technique)

  • 김수일;민덕기;우제윤
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제2권2호
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    • pp.29-36
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    • 1986
  • 본 연구에서는 무작위 진동 기법을 통하여 물성이 알려져 있지 않은 모래 지반 위에 놓인 강성기초의 수직 진동 거동을 분석하는 방법을 제안하였다. 수직 진동 체험을 위한 모형 기초는 질량비와 반경이 다른 11개의 도형 기초를 제작 사용하였으며 실험 지반은 모래를 성토하여 이용하였다. 연구 결과, 본 연구에서 제안된 방법은 지반을 반무한탄성체로 가정한 단순화된 에널로그보다 정확한 진동 거동이 추정되었다. 본 방법에 의한 추정 공진 진동수는 실측 공진 진동수두 잘 일치하였으며, 실측 변위에 대한 추정 공진 변위의 비는 본 실험 지반에 대하여 0.5~1.35의 범위에 있음을 알 수 있었다.

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기설구조물의 손상도 및 내진능력 평가방법 (Damage Assessment and Aseismic Capacity Evaluation of Existing Structures)

  • 윤정방;송종걸;김유진
    • 전산구조공학
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    • 제11권3호
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    • pp.199-212
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기설구조물에 대한 손상도 추정기법과 내진능력평가 방법에 대하여 연구하였다. 구조물의 손상도를 추정하는 방법으로는 소수의 계측 데이터를 이용한 모드섭동법(inverse modal perturbation)을 이용하였다. 구조물의 손상은 강성행렬의 감소로 표현하여, 각 요소행렬에 대한 손상을 손상지수를 사용하여 나타내었다. 구조적 손상과 이에 기인한 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 섭동방정식으로부터 구한 후, 이로부터 손상지수와 고유진동 특성의 변화량과의 관계를 유동하였다. 따라서 손상 전과 후에서 구조물의 고유진동수와 모드형상을 측정하여 섭동식의 해를 구함으로써 구조물의 강성행렬의 감소로 나타나는 구조물의 손상도를 추정하게 된다. 손상도 추정에 의해 평가된 강성의 변화량에 기인한 손상 후의 기설구조물의 지진응답, 내진능력과 지진손상도의 평가를 손상전과 비교하였다. 내진능력은 구조부재에서 회전연성도 능력의 경험식을 이용하여 평가하였고, 지진손상도의 평가는 가장 많이 사용되는 방법인 Park & Ang 방법을 사용하였다. 예제해석은 다른 지진하중을 받는 2층과 8층의 예제구조물에 대해서 수행하였다.

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월드컵경기장 지지케이블의 장력추정을 위한 진동법의 적용성 평가 (Application of Vibration Method for Estimation of Tension Force of Stay Cables in World-Cup Stadiums)

  • 장극관
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권6호통권58호
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    • pp.156-165
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    • 2009
  • 본 연구에서는 대공간 구조물로서 2002년 건축된 6개 월드컵경기장 인장케이블의 특성과 관련하여 케이블의 고유진동수와 이를 이용한 기존 이론식들의 적용성에 대하여 실험적으로 검토하였다. 실험결과, 케이블의 휨강성을 고려함으로서 8%이내의 정확도를 가지고 케이블의 인장력을 추정할 수 있는 것으로 나타났으나 휨강성의 영향이 큰 범위(${\xi}{\leq}7$)에 있어서는 추정오차가 증가하는 경향을 나타내고 있어 이 범위에 대해서는 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료되며, 다중진동모드를 사용하더라도 단일진동모드를 사용하는 경우와 비교하여 장력추정 오차는 크게 개선할 수 없는 것으로 나타났다.

최적화기법을 이용한 모드매개변수 추정방법의 개발 (Development of a Modal Parameter Estimation Method Using Optimization Techniques)

  • 이건명;주영호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.217-220
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    • 1995
  • 본 논문에서는 최적화기법을 이용하여 모드매개변수를 추정하는 방법을 개발하였다. 최적화기법중 steepest descent method와 Fletcher-Powell method를 1자유도계의 시뮬레이션 데이터에 사용하여 Fletcher-Powell method가 초기값이나 계의 감쇠비에 관계없이 항상 정확한 모드매개변수를 추정함을 밝혀 내었다. 2자유도계의 시뮬레이션 데이터에 적용하였을 때도 본 방법은 정확한 모드매개변수를 추정하였다. 본 방법은 기존의 모드해석방법처럼 실제모드수보다 많은 모드수를 가정할 필요가 없고, 밀집한 모드를 분리하는 능력도 우수하였다. 본 방법을 실험 데이터에 적용하였을 때에도 만족할만한 결과를 나타내었다.

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일본의 산.학.연 협동 연구사례 - 무진동선 개발과제

  • 김사수
    • 대한조선학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.52-57
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    • 1994
  • 본 개발에서는 주로 진동응답의 추정법에 대하여 검토하고 큰 성과를 얻었다. 이를 실제 설계에 활용해 나가는 것이 앞으로의 기본적인 과제이다. 또 이를 앞으로도 계속 개발해 나가기 위해서 는 다음과 같은 개발과제들을 들 수 있다. 1) 진동응답추정 .계산model 본 계발에는 Oil tanker와 산적화물선의 in-put generator(I/G)을 개발하였다. 이 이외의 선종 에 대하여도 본 개발에 의한 방법을 적용하게 되면 보다 정도 높은 계산 model로 새로이 refine해 나갈 수가 있다. .실선mode 해석전용 본 개발에 의하여 얻은 실선 mode해석 방법에 의하면 실선 계측으로부터 정확한 진동질량(m) 과 감쇄계수(d)를 얻게 된다. 이와 같은 m값과 d값의 자료를 더 축적하게 되면 진동응답 계 산정도를 한층 더 높일 수 있다. 2) 진동 제어 .종래의 설계방법과 본 개발에 의한 계산방법을 종합 적용하게 되면, 최적의 구조설계의 실용화 와 진동의 제어가 가능하게 될 것이다. .Enging, propeller 자체의 기진력을 경감시키는 연구는 본 개발에 들지 않고 앞으로의 과제로 남는다. .본 신형 주기방진stay의 개발은 본 진동제어의 idea에 도입하게 되면 또 다른 새로운 개발이 가능하다. .종래의 재료와 새로운 고성능 재료를 조합하게 되면 진동재어재료로서의 실용화가 가능하다.

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