• 제목/요약/키워드: Friction damper

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E-Shape 강재이력댐퍼의 수치모델과 기초격리구조물의 지진응답 (A Study on Base Isolation Performance and Phenomenological Model of E-Shape Steel Hysteretic Damper)

  • 황인호;주민관;심종성;이종세
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권5A호
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    • pp.685-690
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    • 2008
  • 최근 대규모의 지진피해로 인해 내진설계에 대한 관심이 높아지면서, LRB(Lead Rubber Bearing), FPS(Friction Pendulum System) 등 다양한 지진격리장치에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서 E-Shape 강재이력댐퍼를 이용한 지진격리장치의 성능 평가를 위해 E-Shape 댐퍼의 동적거동 실험을 수행하였으며, 이를 바탕으로 해석적 연구를 위한 수치모델을 제안하였다. 또한, 제안된 E-Shape 강재이력댐퍼의 수치모델을 6자유도를 가진 5층 건물에 적용하여 LRB 시스템과 이력거동을 비교하여 지진격리성능 평가를 수행하였다. 본 연구를 통하여 제안된 수치모델은 실제 E-Shape 강재이력댐퍼의 동적거동을 적절히 묘사할 수 있으며, E-Shape 강재이력댐퍼는 비선형 거동을 통한 에너지를 적절히 소산시킴으로서 기존 시스템과 비교하여 충분히 지진격리성능을 발휘할 수 있을 것으로 사료된다.

철근콘크리트 전단벽-모멘트골조 형식 건물에 대한 마찰형 감쇠기 설치방식 비교연구 (Configurations of the Friction Dampers Installed in a Reinforced Concrete Shear Wall-Moment Frame System)

  • 박지훈;김길환
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.53-67
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    • 2008
  • 본 연구에서는 전단벽-모멘트골조 시스템으로서 전단벽이 주로 횡력을 부담하는 철근콘크리트 건물을 대상으로 다양한 설치형식과 마찰력의 총량 및 분포를 갖는 마찰형 감쇠기의 제진보강 효과를 수치해석을 통해 비교 분석하였다. 감쇠기의 설치형식으로서 전단벽에 인접한 대각가새형, 벽체가 없는 골조를 보강하는 대각가새형 및 벽체 단부를 보강하는 수직경계요소형을 고려하였다. 하중기준 강화로 설계용보다 크게 증가한 지진하중에 대해 건물의 재료비선형성을 고려한 비선형시간이력해석을 수행하여 에너지소산, 횡하중 및 부재손상도 측면에서 마찰형 감쇠기의 제진성능을 비교 분석하였다. 기준마찰력의 30% 수준의 총마찰력을 갖는 벽체보강 대각가새형 설치형식이 전반적으로 가장 우수한 제진성능을 보이며,이 경우에 마찰력 배분방식은 중요하지 않았다. 또한 일부층에 집중설치함으로써 전층설치에 약간 못미치는 제진성능을 얻을 수 있었다.

자기유변탄성체 액츄에이터의 마찰특성 연구 (A Study of Friction Characteristics in Magneto-Rheological Elastomer)

  • 이득원;이철희;김철현;조원오
    • Tribology and Lubricants
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    • 제27권4호
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    • pp.213-217
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    • 2011
  • In this study, friction characteristics using elastomeric actuator with Magneto-rheological (MR) materials are identified. Typically, Magneto-rheological materials are divided into two groups by MR fluid in fluid state and MR elastomer in solid state like rubber. The stiffness characteristics of Magneto-rheological material can be changed as magnetic field is applied. MR fluid has been applied to various industry fields such as to brake, clutch, damper, engine mount and etc. However, MR fluid has been used under the sealed condition to prevent leaking issues. In order to overcome these problems, MR elastomer that has same property as MR fluid has been developed and studied. MR elastomer mainly consists of polymer material such as natural rubber or silicon rubber with particles that can be polarized with magnetic field. And it is called as a smart material since its stiffness and damping characteristics can be changed. In this study, MR elastomer is produced and pin-on-disc tests are carried out to identify the friction characteristics of the material. Several test conditions are applied to evaluate the feasibility to use as a smart actuator in the field of vibration control.

Multi-criteria performance-based optimization of friction energy dissipation devices in RC frames

  • Nabid, Neda;Hajirasouliha, Iman;Petkovski, Mihail
    • Earthquakes and Structures
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    • 제18권2호
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    • pp.185-199
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    • 2020
  • A computationally-efficient method for multi-criteria optimisation is developed for performance-based seismic design of friction energy dissipation dampers in RC structures. The proposed method is based on the concept of Uniform Distribution of Deformation (UDD), where the slip-load distribution along the height of the structure is gradually modified to satisfy multiple performance targets while minimising the additional loads imposed on existing structural elements and foundation. The efficiency of the method is demonstrated through optimisation of 3, 5, 10, 15 and 20-storey RC frames with friction wall dampers subjected to design representative earthquakes using single and multi-criteria optimisation scenarios. The optimum design solutions are obtained in only a few steps, while they are shown to be independent of the selected initial slip loads and convergence factor. Optimum frames satisfy all predefined design targets and exhibit up to 48% lower imposed loads compared to designs using a previously proposed slip-load distribution. It is also shown that dampers designed with optimum slip load patterns based on a set of spectrum-compatible synthetic earthquakes, on average, provide acceptable design solutions under multiple natural seismic excitations representing the design spectrum.

전기통신설비를 위한 옥내외 겸용 면진테이블 설계 (Design of a Seismic Isolation Table for both indoor and outdoor Electrical Communication Equipment)

  • 이춘세;안형준;이택원;손인철
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.472-472
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    • 2009
  • The safety of cultural properties, medical treatment and electrical communication equipments in a building was hardly considered against the earthquake induced vibration, while the integrity of the building structure has been taken into account through the resistant earthquake design. This paper presents design of a seismic isolation table for both indoor and outdoor electrical communication equipment. First of all, artificial earthquake waves compatible with floor and ground response spectra for electrical communication equipments are generated using previously recorded seismic waves. Two kinds of one-degree-of-freedom seismic isolation table systems: spring-linear damper and spring-friction damper systems are considered and their responses to artificial earthquake waves are simulated. Design parameter study for two seismic isolation tables are performed through simulations and a seismic isolation table for both indoor and outdoor electrical communication equipment is designed considering the simulation results.

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유기압 현수장치의 반능동 제어 구현에 관한 연구 (Practical Semiactive Control of Hydropnematic Suspension Units)

  • 이윤복;송오섭
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.9-21
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    • 2003
  • This paper describes the practical implementation of a semiactive hydropneumatic suspension system to provide the high off-road performance of military tracked vehicles. Real gas behavior of a spring system, frictional forces of joints, and the dynamics of a continuously variable damper are considered. The control system is consisted of two control loops, an outer loop calculates a target spool position which can deliver the required damping force and an inner loop tracks the required spool position. Dynamic tests of the one axis model show that the semiactive suspension system considerably reduces the acceleration as well as velocity and displacement of the sprung mass than the passive one.

자성유체를 이용한 반능동식 댐퍼에 관한 실험적 연구 (An Experiment Study of Semi-Active Damper Using Magnetic fluid)

  • 황승식
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.24-31
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    • 2004
  • The aim of this study is to provide fundamental information for the development of Semi-Active Damper Using Magnetic fluid. To achieve the aim, the damping effect of magnetic fluid is investigated by experiments that the diameter of inner circular bar and the input amplitude were varied in the magnetic field generated by the permanent magnet and the electromagnet coil. From the study, the following conclusive remarks can be made. As the diameter of inner circular bar and input amplitude increase, the damping effect is improved. This is explained by the fact that as the contact area between inner circular bar and magnetic fluid increases, the increase of friction lowers kinematic energy. If the magnetic field is generated, the damping effect is improved. This is explained the assumption that as the intensity of magnetic fluid particle increases, there is virtual mass phenomenon.

클린 튜브 시스템 이송 유닛의 웨이퍼 운동 역학 모델링 (Wafer Motion Modeling of Transfer Unit in Clean Tube System)

  • 신동헌;정규식;윤정용
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.66-73
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    • 2004
  • This paper presents wafer motion modeling of transfer unit in clean tube system, which was developed as a means for transferring the air-floated wafers inside the closed tube filled with the super clean airs. When the wafer is transferred in x direction with an initial velocity the motion along x direction can be modeled as a simple decaying motion due to viscous friction of the fluid. But, the motion in y direction is modeled as a mass-spring-damper system where the recovering force by air jets issued from the perforated is modeled as a linear spring. Experiments with a clean tube system built fur 12 wafer show the validity of the presented force and motion models.

ADAMS를 이용한 3-Piece 마찰 웨지 댐퍼가 장착된 화차의 동특성 해석 (Dynamic Characteristic Analysis of 3-Piece Freight Vehicle with Wedge Friction Damper Using ADAMS)

  • 이철형;한명재;박태원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.299-310
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    • 2017
  • 본 연구에서는 3-piece 마찰 웨지 화차의 주행성능을 예측하기 위해 ADAMS/View에서 독립하중 마찰 웨지 모델을 개발하였다. 마찰 웨지 모델은 볼스터의 좌우, 수직방향에 따른 마찰을 각각 구현해줄 수 있다. 개발된 마찰 웨지 모델은 ADAMS/Rail 차량 모델에 적용하여 동역학 해석 결과를 얻었다. 대상차량은 임계속도 210km/h를 가진다. 직선 안정성 해석에서 UIC518에 근거해 차체의 횡, 수직방향 한계 가속도에 만족하는 것을 확인하였다. 300R 곡선에서 해석 적용 속도는 70km/h로 UIC518에 근거해 차체, 대차의 한계 가속도에 만족하였다. 또한 "철도차량 안전기준에 관한 규칙"의 윤중감소율, 횡압, 탈선계수에 만족하는 것을 확인하였다.

유전자알고리즘을 이용한 스마트 면진시스템의 퍼지제어 (Fuzzy Control of Smart Base Isolation System using Genetic Algorithm)

  • 김현수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권2호통권42호
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    • pp.37-46
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    • 2005
  • 현재까지 많은 스마트 면진시스템이 제안되었고 연구되어 왔다. 본 연구에서는 스마트 면진시스템의 면진장치와 보조감쇠 장치로서 새로운 형태의 마찰진자시스템(FPS)과 MR 감쇠기를 각각 사용한다. 퍼지로직제어기(FLC)가 고유의 견실성과 비선형 및 불확실성을 쉽게 다룰 수 있는 능력이 있기 때문에 MR 감쇠기의 감쇠력을 조절하는데 FLC를 사용한다. 또한 FLC의 성능을 최적화 하기 위해서는 유전자알고리즘(GA)을 사용한다. GA를 사용함으로써 소속함수의 형상을 조절하는 것뿐만 아니라 적절한 퍼지제어규칙을 결정할 수 있다. 이를 위하여 본 연구에서는 부분개선 유전자알고리즘을 사용하였다. 이 방법은 유전자의 특정부분을 향상시키는데 효율적이다. FPS와 MR 감쇠기의 동적거동을 표현하기 위해서는 뉴로?퍼지 모델을 사용한다. FLC의 최적설계를 위하여 본 연구에서 제안된 방법의 효율성은 여러 가지 역사지진을 사용하여 계산된 동적응답을 기초로 하여 평가한다. 예제해석결과 제안된 방법은 적절한 퍼지규칙을 찾을 수 있고 GA로 최적화된 FLC는 수동제어기 뿐만 아니라 전문가의 지식에 기반한 FLC와 전통적인 준능동제어기보다 더 좋은 성능을 발휘한다.