• 제목/요약/키워드: Dynamic Strain Measurement

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120밀리 자주박격포 사격 충격에 따른 마운트 구조 안정성 분석 (Structural Stability Analysis of a Mount in 120mm Self-propelled Mortar)

  • 김동휘
    • 한국기계기술학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.836-843
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    • 2018
  • In this paper, dynamic model of 120mm self-propelled mortar is developed, and multi flexible body dynamics analysis is performed to analyze stresses occurring in the mount during mortar fire. For this, vehicle dynamic system, mortar dynamic system, and finite element mount model are proposed. The commercial program Recurdyn is used in the analysis. As a result of the analysis, the maximum stress(146.9MPa) occurred at the mount side plate. In order to analyze the validity of the analysis results, we performed strain measurement tests by selecting three major points, and the errors of results were 7.91%, 11.15%, and 18.23%, respectively. It is confirmed that the tendency of analysis and test is similar.

고속 성형의 성형성 향상 입증을 위한 실험 및 이론적 성형한계선도 획득 및 비교 (Comparison of Forming Limit Diagram to Prove Improved Formability of High-speed Forming Acquired Experimentally and Theoretically)

  • 김민석;장윤호;김정
    • 소성∙가공
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    • 제33권2호
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    • pp.87-95
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    • 2024
  • The current study aims to prove that high-speed forming has better formability than conventional low-speed forming. Experimentally, the quasi-static forming limit diagram was obtained by Nakajima test, and the dynamic forming limit diagram was measured by electrohydraulic forming. For the experiments, the LS-DYNA was used to create the optimal specimen for electrohydraulic forming. The strain measurement was performed using the ARGUS, and comparison of the forming limit diagrams confirmed that EHF showed better formability than quasi-static forming. Theoretically, the Marciniak-Kuczynski model was used to calculate the theoretical forming limit. Swift hardening function and Cowper Symonds model were applied to predict the forming limits in quasi-static and dynamic status numerically.

Field Measurement and Modal Identification of Various Structures for Structural Health Monitoring

  • Yoshida, Akihiko;Tamura, Yukio
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.9-25
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    • 2015
  • Field measurements of various structures have been conducted for many purposes. Measurement data obtained by field measurement is very useful to determine vibration characteristics including dynamic characteristics such as the damping ratio, natural frequency, and mode shape of a structure. In addition, results of field measurements and modal identification can be used for modal updating of FEM analysis, for checking the efficiency of damping devices and so on. This paper shows some examples of field measurements and modal identification for structural health monitoring. As the first example, changes of dynamic characteristics of a 15-story office building in four construction stages from the foundation stage to completion are described. The dynamic characteristics of each construction stage were modeled as accurately as possible by FEM, and the stiffness of the main structural frame was evaluated and the FEM results were compared with measurements performed on non-load-bearing elements. Simple FEM modal updating was also applied. As the next example, full-scale measurements were also carried out on a high-rise chimney, and the efficiency of the tuned mass damper was investigated by using two kinds of modal identification techniques. Good correspondence was shown with vibration characteristics obtained by the 2DOF-RD technique and the Frequency Domain Decomposition method. As the last example, the wind-induced response using RTK-GPS and the feasibility of hybrid use of FEM analysis and RTK-GPS for confirming the integrity of structures during strong typhoons were shown. The member stresses obtained by hybrid use of FEM analysis and RTK-GPS were close to the member stresses measured by strain gauges.

실 주행열차의 윤중변동에 대한 정량적 분석 (A Quantitative analysis about Wheel Load Variations)

  • 김현민;오지택
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.728-732
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    • 2004
  • The purpose of this study is to examine wheel load variations on the bridge. It had been reported that wheel load variations involved un-sprung mass, sprung mass and train running speed, but there are no examples that measured in the running speed actuality track. In this experiment, Attach measurement sensor to equal distance on the track and measured wheel loads by using a dynamic shear strain technique.

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축감지기가 없는 PSC I 거더교의 주행중 차량하중분석시스템 개발 (Development of PSC I Girder Bridge Weigh-in-Motion System without Axle Detector)

  • 박민석;조병완;이정휘;김성곤
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5A호
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    • pp.673-683
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    • 2008
  • 본 연구는 PSC I 거더교량을 대상으로 포장층에 축감지기가 없이 오로지 교량 상부구조 하면에서 측정한 변형률 신호만을 이용하는 차량하중분석시스템 개발에 관한 것이다. 중 차량이 교량을 주행할 때 교량 바닥판에서 측정한 변형률 신호로 차량주행정보를 추출하고, 교량 거더 및 가로보에서 측정한 변형률 신호로 차량하중정보를 추출하는 방법이다. 이러한 정보 분석을 위하여 영향선 분석방법과 인공신경망 분석방법을 사용하였다. 학습 데이터 확보 및 시스템 검증을 위하여 임의차량 및 시험차량 주행시험을 실시하였다. 대상 교량에서 하중분석결과, 가로보 변형률 신호를 이용한 경우가 거더 변형률 신호를 이용한 경우보다 더 정확한 결과를 나타내었고, 차선당 2열로 설치된 교량 바닥판 슬래브의 변형률 신호를 이용한 피크 검출 알고리즘도 차량의 속도와 축 수, 주행 차선, 축간 거리, 차간 거리 등의 주행정보를 추출하는데 매우 효과적임을 확인하였다. 또한, 가로보의 변형률 신호를 가지고 인공신경망 학습을 하여 시스템을 구성할 수 있는 경우가 기존의 거더 변형률 신호와 영향선만으로 시스템을 구성하는 경우보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있음도 확인 하였다.

구조물의 정적 및 동적 거동 모니터링을 위한 광섬유 기반 하이브리드 신경망 계측 시스템 (Optical Fiber-Based Hybrid Nerve Measurement System for Static and Dynamic Behavior of Structures)

  • 박영수;송광용;진승섭;박영환;김성태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.33-40
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    • 2020
  • 광섬유를 이용한 구조물 건전도 모니터링은 다양한 연구가 이루어졌다. 광섬유는 다중 및 분포로 변형률을 계측 할 수 있다. 광섬유 센서 중, FBG 센서는 동적 응답 계측과 정밀도가 높은 장점이 있지만, 계측 포인트의 제한이 있다. 분포형 광섬유 센서는 계측 포인트가 1000개가 넘지만, 샘플링 속도가 낮아 동적 계측이 불가능하다. 본 연구에서는 FBG와 브릴루안 상관영역 측정법의 장점만을 이용한 하이브리드 신경망 센서 계측 시스템이 제안하였다. 광섬유 브래그 격자를 포함한 광섬유를 이용하여 정적응답과 동적 응답을 선택적으로 계측 할 수 있는 계측 시스템이다. 제안된 시스템검증을 위하여 실내 실험을 수행하였으며, 기존의 센서와의 비교를 통해 정확도와 재현성을 검증하였다. 제안된 시스템을 활용하여, 동적 응답을 상시 계측하고, 전역적인 구조물의 상태를 평가한다. 이상 상태가 감지 되면, 분포형 계측 시스템을 이용하여 정적 응답을 계측하여, 구조물의 국부적인 상태를 평가한다. 제안된 시스템을 통해 효율적인 구조물 건전도 모니터링에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

금속재료의 동적항복응력 결정을 위한 봉충격시험법 (Rod Impact Test for the Determination of Dynamic Yield Stress of Metals)

  • 민옥기;이정민;남창훈;황재준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.78-89
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    • 1993
  • 본 연구에서는 Gillis 이론의 이와같은 단점을 보완하기 위하여 Gillis에 의 하여 제시된 수정운동량 보존법칙과 Hawkyard에 의하여 제시된 에너지보존법칙을 일반 화한 수정에너지보존법칙을 동시에 고려하여 재료의 동적항복응력을 결정할 수 있으며, 봉충격시험편의 충돌완료 후의 변형형상간의 관계를 고려할 수 있는 이론을 제시하였 다. 또한 기존의 실험결과로부터 제시된 이론의 타당성을 분석하였으며, 시험편의 변형형상의 측정오차가 동적항복응력의 결정에 미치는 영향을 분석하였다. 한편 압 축공기를 이용한 시험편 가속정치에 의하여 봉충격시험을 수행하여 괘삭황동(free -cutting brass)의 고변형률속도하에서의 변형특성과 동적항복응력을 결정하였다.

대형 컨테이너 선박의 유탄성 실선 계측 데이터 분석 Part I - 모달 파라미터 추정 (Full Scale Measurement Data Analysis of Large Container Carrier with Hydroelastic Response, Part I - Identification of Modal Parameters)

  • 김병훈;최병기;박준석;박성건;기혁근;김유일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권1호
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    • pp.37-44
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    • 2018
  • To understand the dynamic characteristics of the vessel with hydroelastic response, it is very important to estimate the dynamic modal parameters such as mode shapes, natural frequency, and damping ratio. These dynamic modal parameters of full scale ship are a priori unknowns, hence to be estimated directly based upon the full scale measurement data. In this paper, dynamic modal parameters were extracted by signal processing of acceleration and strain data measured from a large container ship whose loading capacity is 9400TEU. The mode shapes of the vibrating hull were identified using the proper orthogonal decomposition and the vibration response of hull was decomposed into its modal magnitudes. Natural frequencies of specific modes were derived via Fourier transform of these modal magnitude. Also, the free decay signal of the vibrating hull was obtained through the random decrement technique and the damping ratio was estimated with accuracy.

2차원 DIC 기법 적용을 위한 2D 이미지 보정 수치 해석 기법 (2D Image Numerical Correction Method for 2D Digital Image Correlation)

  • 김원섭;홍석무
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.391-397
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    • 2017
  • 최근의 DIC (Digital Image Correlation) 기술은 인장 시험 중 동적 변형을 측정하는 데 사용되고 있다. 표준 인장 시험 방법은 진응력 - 진변형 곡선을 계산하기 위해 두 표점 거리 간 측정된 평균 변위를 사용한다. 따라서, 진응력 곡선은 균일 연신 구간, 즉 네킹 변형 시작점까지만 유효하다. 반면에, DIC를 사용한다면, 전체 측정 영역에서 국부 변형을 측정할 수 있기 때문에 변형률 및 변형률 속도의 유효한 범위가 인장 시편이 파단될 때까지 확장될 수 있다. 이러한 장점 때문에 연구 및 산업 분야에서 많은 광학 3D 측정 시스템이 도입되고 사용되었지만 기존의 3D 측정 시스템은 측정하기에 너무 비싸고 시간이 많이 소요된다. 또한 장비 크기로 인해 휴대가 불편한 단점이 존재한다. 본 논문에서는 기존의 스마트 폰을 이용한 2D DIC 측정 방법과 수치 해석 기법을 사용하여 2D 측정 영상 데이터의 오차를 개선한 2D 영상 보정 방법을 수행 하였다. 2D DIC 수정 제안 된 방법의 결과는 3D 측정 장비의 정확도에 비해 더 높은 정확도를 보였다. 결론적으로, 제안 된 2D DIC 및 보정 방법이 정확하고 신속한 측정 결과를 제공한다는 것이 입증되었다.

Modeling of the friction in the tool-workpiece system in diamond burnishing process

  • Maximov, J.T.;Anchev, A.P.;Duncheva, G.V.
    • Coupled systems mechanics
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    • 제4권4호
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    • pp.279-295
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    • 2015
  • The article presents a theoretical-experimental approach developed for modeling the coefficient of sliding friction in the dynamic system tool-workpiece in slide diamond burnishing of low-alloy unhardened steels. The experimental setup, implemented on conventional lathe, includes a specially designed device, with a straight cantilever beam as body. The beam is simultaneously loaded by bending (from transverse slide friction force) and compression (from longitudinal burnishing force), which is a reason for geometrical nonlinearity. A method, based on the idea of separation of the variables (time and metric) before establishing the differential equation of motion, has been applied for dynamic modeling of the beam elastic curve. Between the longitudinal (burnishing force) and transverse (slide friction force) forces exists a correlation defined by Coulomb's law of sliding friction. On this basis, an analytical relationship between the beam deflection and the sought friction coefficient has been obtained. In order to measure the deflection of the beam, strain gauges connected in a "full bridge" type of circuit are used. A flexible adhesive is selected, which provides an opportunity for dynamic measurements through the constructed measuring system. The signal is proportional to the beam deflection and is fed to the analog input of USB DAQ board, from where the signal enters in a purposely created virtual instrument which is developed by means of Labview. The basic characteristic of the virtual instrument is the ability to record and visualize in a real time the measured deflection. The signal sampling frequency is chosen in accordance with Nyquist-Shannon sampling theorem. In order to obtain a regression model of the friction coefficient with the participation of the diamond burnishing process parameters, an experimental design with 55 experimental points is synthesized. A regression analysis and analysis of variance have been carried out. The influence of the factors on the friction coefficient is established using sections of the hyper-surface of the friction coefficient model with the hyper-planes.