• Geomechanics and Engineering
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• 제35권1호
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• pp.81-93
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• 2023

Due to the unclear mechanism of the influence of temperature on the resonance problem of doubly curved shells, this article aims to explore this issue. When the ambient temperature rises, the composite structure will expand. If the thermal effects are considered, the resonance response will become more complex. In the design of structure, thermal effect is inevitable. Therefore, it is of significance to study the resonant behavior of doubly curved shell structures in thermal environment. In view of this, this paper extends the previous work (She and Ding 2023) to the case of the nonlinear principal resonance behavior of graphene platelet reinforced metal foams (GPLRMFs) doubly curved shells in thermal environment. The effect of uniform temperature field is taken into consideration in the constitutive equation, and the nonlinear motion control equation considering temperature effect is derived. The modified Lindstedt Poincare (MLP) method is used to obtain the resonance response of doubly curved shells. Finally, we study the effects of temperature changes, shell types, material parameters, initial geometric imperfection and prestress on the forced vibration behaviors. It can be found that, as the temperature goes up, the resonance position can be advanced.

• Earthquakes and Structures
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• 제25권6호
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• pp.455-467
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• 2023

This study focuses on demonstrating the effectiveness of vibration control of tuned rotary mass damper (TRMD) for reducing the bidirectional and torsional response of the irregular asymmetric structure with voided slabs under earthquake excitations. The TRMD arranged in plane of one-story eccentric structure is proposed as a distributed tuned rotary mass damper (DTRMD) system. Lagrange's equation is used to derive the equations of motion of the controlled system. The optimum position and number of TRMD are numerically investigated under harmonic excitation and the control effects of different distributions are discussed. Furthermore, a shaking table test is conducted under different excitation cases, including free vibration, forced vibration and seismic wave to investigate the absorption performance of the device. The numerical simulations of different distributions of the TRMDs show that the DTRMDs are more effective in reduction of the displacement response of the asymmetric structure under the same mass ratio, even when the degree of eccentricity becomes large. However, with small degree of eccentricity, the unreasonable asymmetrical arrangement may cause the increase of the peak value of the rotational angular displacement. Finally, the experimental investigations exhibit similar results of translational displacement of the structure. It is concluded that the vibration of the irregular asymmetric structure can be controlled more economically and effectively by reducing the mass ratio through reducing the quantity of TRMDs at the high stiffness end.

• 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.245-253
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• 2020

본 연구는 호흡 패턴 교정 후, 호흡 동안 흉·복부 둘레 선 세 곳의 운동성(TAMs) 변화와 몸통 전방 굴곡 동안 흉추(TSM) 및 요추부 운동성(LSM)의 변화를 조사하기 위해 수행되었다. 요추부 불안정성이 있는 30명의 대상자들을 15명의 호흡패턴 교정운동 그룹과 15명의 요추부 안정화운동그룹으로 나누어, 한 세션 당 40분 운동, 총 18 세션을 6주 동안 적용하였다. 연구 결과, 호흡패턴교정 그룹은 안정화 운동 그룹에 비해 모든 TAMs과 TSM 이 유의하게 더 증가한 것으로 나타났고 LSM은 더 유의한 감소를 보였다(p<.001). 호흡패턴교정은 전체 TAM(안정호흡: r= .868, 노력성호흡: r= .870) 및 TSM(r= .672)과는 높은 양의 상관관계를, LSM(r= -.420)과는 음의 상관관계를 나타내었다. 본 연구 결과를 기초로, 요추부 불안정성자의 호흡패턴교정이 흉·복부 둘레 선의 상대적 운동성 개선을 통해 흉추와 늑골 관절의 운동성을 촉진하여 몸통 전방 굴곡 시 요추부 굴곡 운동성을 감소시킬 수 있다고 제안한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.1084-1094
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• 1993

본 연구에서는 모드합성법에 관한 연구를 발전시켜 특히 시간영역에서 동특성 이 변하는 일반적인 구조계의 강제진동해석을 수행할 수 있는 효율적인 방법을 제시한 다. 각 부분구조의 운동방정식은 라그랑지 방정식을 이용하여 유도하며 부분구조 간 의 연결부에서 만족해야 하는 기하학적 적합조건은 라그랑지 승수를 이용하여 처리한 다. 각 부분구조를 나타내기 위하여는 자유경계 또는 하중경계모드(loaded interface mode)를 사용하며 시간영역 응답해석을 위해서는 이산형태(discrete form)의 상태방정 식(state equation)이 사용된다. 제시한 방법은 기존의 모드합성법과는 달리 전체계 를 나타내는 운동방정식을 구성하지 않으므로 전체계의 모우드 매개변수를 구할 필요 가없는 장점이 있다. 시간영역에서 전체 구조계를 합성하지 않고 직접 응답을 구하므 로 미사일 발사체계 등과 같이 시간에 따라 동특성이 변하는 구조계의 동적해석을 위해 효과적으로 활용될 수 있다. 제시한 방법을 간단한 집중질량계와 동특성이 일정 하지 않은 복잡한 구조물의 시간영역 응답해석에 적용하여 그 결과를 직접적분법으로 구한 엄밀해(exact solution)와 비교하며 제시한 타당성을 검증하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제5권4호
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• pp.318-328
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• 1993

Kuril 열도의 남부에 위치한 Shikotan 섬 지역에 대하여 1990-1992년간에 걸쳐 일련의 장파관측이 수행되었다. 5개 만과 Shikotan 유입부 등의 7개소에 저면 압력 측정장치를 설치하였으며, 해안에 3개의 정밀압력계가 위치하도록 하였다. 관측의 목적은 지진파랑의 관측, 해안지형의 공진특성 평가 및 부진동 생성 메카니즘의 조사에 두었다. 2시간 이상의 주기를 갖는 파동에 있어서는 의력에 의한 장파가, 30-120분 주기에서는 자유장파가 지배적이었으며, 30분 이하의 주기에서는 만의 부진동이 가장 지배적인 장파형태로 나타났다. Krabovaya만의 30분 주기 Helmholtz 모드와 Malokurilskaya만의 18.5분 주기모드가 Shikotan 내역에서 가장 중요한 파동형태이다. 대기 교란경로와 Shikotan섬 연해의 부진동 생성간에 상당한 상관관계가 있으며, 특히 대기압의 급상승은 각각 다른 부진동 주기를 갖는 여러만에 동시에 부진동을 일으킨다. 대기 스펙트럼은 매우 안정적인 것으로 나타났으며, $\omega$$^{-226}$ 지수식으로 나타낼 수 있는 것으로 사료된다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제3권4호
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• pp.257-273
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• 2013

Top tensioned riser (TTR) is often used in a floating oil/gas production system deployed in deep water for oil/gas transport. This study focuses on the extension of the existing numerical code, known as CABLE3D, to allow for static and dynamic simulation of a TTR connected to a floating structure through a tensioner system or buoyancy can, and restrained by riser guides at different elevations. A tensioner system usually consists of three to six cylindrical tensioners. Although the stiffness of individual tensioner is assumed to be linear, the resultant stiffness of a tensioner system may be nonlinear. The vertical friction between a TTR and the hull at its riser guide is neglected assuming rollers are installed there. Near the water surface, a TTR is forced to move horizontally due to the motion of the upper deck of a floating structure as well as related riser guides. The extended CABLE3D is then integrated into a numerical code, known as COUPLE, for the simulation of the dynamic interaction among the hull of a floating structure, such as spar or TLP, its mooring system and riser system under the impact of wind, current and waves. To demonstrate the application of the extended CABLE3D and its integration with COUPLE, the numerical simulation is made for a truss spar under the impact of Hurricane "Ike". The mooring system of the spar consists of nine mooring lines and the riser system consists of six TTRs and two steel catenary risers (SCRs).

• 대한조선학회지
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• 제22권3호
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• pp.9-18
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• 1985

The numerical calculation for solving boundary-value problem related to potential flows with a free surface is carried out by application of the localized finite element method. Only forced motion of 2-D body in infinitely deep fluid is considered, although this schemes is equally applicable to any first order time-harmonic problems of similar nature. The infinite domain of the fluid is separated into the inner flow field and the outer flow field with common inter-surface boundary. The finite element method is applied to obtain the solution in the inner flow field and the Green functions are utilized to represent the solution in the outer flow field. At the inter-surface boundary, the continuity of the value of potential and the normal derivative of the potential(i.e. matching condition) is conserved. The present method has better computational efficiency than the previous LFEM and the integral equation method of Frank. This enhanced computational efficiency is presumably due to the fact that the present method gives a symmetric coefficient matrix and requires less computational time in calculating the influence coefficient matrix of Green function than the integral equation method. And the irregular frequency desen't exist because the uniqueness of the solution is assured by the such that the exact free surface condition is satisfied on the boundary of the localized finite element region(i.e. inner region). As an example of the above method, the hydrodynamic forces for the circular cylinder and the rectangular cylinders are calculated. In the computed results, the small number of singularity distribution segments($3{\sim}6$) give good result relative to Ursell's and Vugts'.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.390-398
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• 2013

In this paper, an experimental study on sloshing problems in an independent B-type tank of STX Offshore and Shipbuilding Co. is described. Recently STX Offshore and Shipbuilding Co. introduced a new design of an independent B-type tank in order to reduce sloshing impact loads on LNG CCS. This tank has many internal members, so that sloshing flow and the resultant hydrodynamic loads are very different from those in typical membrane tanks. In this study, a series of sloshing experiment have been carried out for 1/50 scale model, and the main characteristics of sloshing load on the independent tank are observed. The properly scaled internal members such as swash bulkhead, center bulkhead and stringers have been installed in the test tank model, but sloshing pressures are measured on the tank walls only. The forced excitation signals have been generated by using the predicted ship motion in irregular sea states. The characteristics of sloshing loads on this tank have been observed in different filling levels with various heading angles, and sea states. In this paper, some key findings from the model tests are discussed.

• 한국음향학회지
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• 제22권7호
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• pp.545-553
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• 2003

압전 변환기를 사용하는 초음파유량계에서 고온의 유체로부터 압전 변환기를 보호하기 위하여 도파관을 사용하면서 종진동 초음파 전파성능을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 도파관을 따라 전달되는 열을 효율적으로 차단하는 도파관 재질을 선정하였고, 압전 변환기를 보호할 수 있는 도파관의 최소 길이를 파악하였다. 균일한 원형 봉의 종진동 가진 응답을 구하여 진폭을 최대로 하는 도파관 길이를 선정하였다. 원추형 테이퍼 봉의 가진 응답을 구하여 도파관의 단면 크기가 길이방향으로 작은 쪽에서 파동이 증폭됨을 확인하였다. 균일한 도파관에서 단면 반지름이 작을수록 펄스 파 분산이 줄어듬을 파악하고, 단일 봉 도파관을 사용한 실험으로 이를 입증하였다. 실용적 도파관으로서 철심 조합형 도파관을 제시하고 제작과 평가를 통하여 파동 전파의 우수성을 확인하였다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.11-18
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• 2011

원자력발전소(이하, 원전)에 설치되는 안전관련 전기기기들의 합리적인 내진검증을 위해서는 사전에 정확한 동특성분석이 필요하다. 이 연구에서는 원전에 설치되는 전기기기 캐비닛 구조를 대상으로 입력 진동의 수준에 따른 모드특성의 변화를 평가하였다. 이를 위해, 실제 전기기기 캐비닛을 시편으로 선정하고 가진 시험기를 이용하여 입력진동에너지의 크기를 변화시켜 가면서 진동시험을 수행하였다. 시험은 캐비닛의 문짝을 부착한 경우와 탈거한 경우로 구분하여 수행하였다. 진동시험을 통하여 계측된 시편의 가속도응답신호와 입력운동신호로부터 진동의 크기에 따라 진동수응답함수를 작성하였다. 다항식회귀분석기법을 이용한 모드분석기법으로 시편의 진동수응답함수를 분석하여 모드특성을 추출하고, 진동수준에 따른 시편의 동특성 변화를 검토하였다. 연구결과, 대상 기기는 입력진동의 크기가 증가할수록 모드진동수와 모드감쇠비가 비선형적으로 변화하는 것을 확인하였다. 문짝이 부착된 경우에는 문짝이 탈거된 경우에 비하여 캐비닛의 모드감쇠가 증가한다.