• 제목/요약/키워드: Structure vibration

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회전 블레이드의 결함진단 확률제고를 위한 가진 모멘트 적용 (Application of Excitation Moment for Enhancing Fault Diagnosis Probability of Rotating Blade)

  • 김종수;최찬규;유홍희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권2호
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    • pp.205-210
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    • 2014
  • 기계시스템의 결함을 진단하기 위한 방법으로 패턴인식 기법이 널리 사용되고 있다. 진동신호의 변화를 감지하여 기계시스템의 건전성을 판단하는 방법이 패턴인식 기법이다. 대표적 패턴 인식기법으로 최근 은닉 마르코프 모델과 인공신경망이 여러 분야에서 사용되고 있다. 본 연구에서는 결함진단에 은닉 마르코프 모델과 인공신경망을 혼합한 방법이 제시되었으며 결함진단 대상 구조물로는 크랙을 가진 회전하는 풍력터빈 블레이드가 선정되었다. 본 연구에서는 크랙발생 여부뿐만 아니라 그 위치 및 크기도 동시에 진단하고자 하였다. 아울러서 본 연구에서는 일정 주파수들을 갖는 모멘트를 대상 구조물에 가함으로써 외부 잡음에도 불구하고 높은 결함진단 확률을 가질 수 있도록 하였다.

SiOC 박막에서 Si-O 결합의 증가와 유전상수의 관계 (Relationship between Dielectric Constant and Increament of Si-O bond in SiOC Film)

  • 오데레사
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4468-4472
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    • 2010
  • ICP-CVD 방법에 의해 제작된 SiOC 박막을 유전상수와 화학적 이동의 상관성에 대하여 조사하였다. SiOC 박막은 플라즈마 에너지에 의해서 해리작용과 재결합작용에 의해서 cross link 구조를 갖게 되는 Si-O 와 C-O 결합으로 구성된 $930{\sim}1230\;cm^{-1}$ 영역에서 혼합된 Si-O-C 주 결합으로 이루어졌다. C-O 결합은 $1270cm^{-1}$에서 보여지는 Si-$CH_3$ 결합의 말단부분인 C-H 결합이 전기음성도가 큰 산소에 의해서 끌리는 효과로부터 만들어진 결합이다. 그러나 Si-O 결합은 Si-$CH_3$ 결합이 분해되고 난뒤 2차 이온결합에 의해서 만들어진 결합이다. Si-O 결합의 증가는 주결합에서 오른쪽 결합이 증가하기 때문이며, FTIR 스펙트라에 의해서 red shift로 나타났다. 이러한 결과는 SiOC 박막이 보다 더 안정되고 강한 박막임을 의미한다. 그래서 SiOC 박막은 열처리 후 비정질도가 높고 거칠기가 감소되는 것을 확인하였다.

극한 진동에 의한 철근콘크리트 뼈대구조물에 균열전파의 파괴 역학적 특성 연구 (Fracture Analysis on Crack Propagation of RC Frame Structures due to Extreme Loadings)

  • 정제평;이명곤;김우
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.191-199
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    • 2003
  • 대부분 강구조 및 철근콘크리트 구조물은 탄소성 거동에 의해 극한강도가 지배된다. 비록 평상시에는 탄성 범위를 초과하는 진폭(振幅)이 발생하지 않지만 심각한 폭발이나 지진하중과 같은 극단적인 경우가 발생할 때, 엔지니어는 구조물에 영구적인 손상을 줄 수 있는 상황들을 접하게 된다. 이러한 상태 평가를 위해 본 연구는 폭발 등의 극한하중에 특성에 의해 발생되는 구조물의 동적거동을 분석하였다. 그리고 본 연구는 극한진동 특성을 분석하기 위해 비선형 유한요소프로그램(ATENA2D, FRANC2DL)을 사용하였다. 본 연구의 해석결과, 평상시와 횡하중시의 균열은 발생 위치와 양태가 매우 다르게 나타났다. 또한, 초기 손상균열이 있는 RC라멘의 보에 단면형상과 기하학적 형상비 변화를 고려하여 균열각의 변화를 분석하였으며 이를 통해 동적 횡하중 작용에 의한 피해여부를 판단할 수 있었다.

사장교 케이블 동특성 평가를 위한 케이블 가진시스템 개발 (Development of Cable Excitation System for Evaluating Dynamic Characteristics of Stay Cables)

  • 김남식;정운;서주원;안상섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.71-79
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    • 2003
  • 사장교에서 케이블은 교량 전체에 있어서 매우 중요한 요소이다. 차량, 바람 혹은 풍우에 의한 케이블의 진동은 교량의 안전성과 사용성을 감소시키는 주요 원인이 되어왔으며 이러한 문제를 해결하는 효과적인 방법중의 하나는 케이블 댐퍼를 설치하는 것이다. 이 케이블 댐퍼를 최적으로 설계하기 위해서는 케이블의 동특성을 정확하게 평가해야 하며 케이블 동특성치를 얻기 위해서는 정확한 가진이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 케이블 가진시스템을 개발하고 성능을 평가하기 위해 케이블 가진시스템의 운동방정식을 유도하였으며, 케이블 가진기를 케이블 모형에 설치하여 정현진동실험과 공진진동실험을 수행하여 케이블의 동특성을 효과적으로 구하였다.

가속도 응답을 이용한 실물 콘크리트 거더 교량의 구조건전성 모니터링 (Structural Health Monitoring of Full-Scale Concrete Girder Bridge Using Acceleration Response)

  • 홍동수;김정태
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.165-174
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    • 2010
  • 본 논문에서는 실물 콘크리트 거더 교량의 가속도 응답 신호를 이용하여 구조물의 상태변화를 경보한 후 그 위치 변화를 검색하는 2단계 구조건전성 모니터링 체계를 제시하였다. 먼저, 2경간 연속 콘크리트 거더 교량인 미호천교를 대상교량으로 선정하였으며, 볼링공을 이용한 강제진동 실험으로부터 동특성을 추출하였다. 다음으로, 미호천교의 2단계 구조건전성 모니터링 체계 구축을 위한 손상 발생 경보 및 손상 위치 검색 기법들을 선정하였다. 손상 경보 기법으로는 시간영역 특징을 이용하는 자기회귀모델과 주파수응답함수의 상관계수, 주파수응답비보증지수를 선정하였다. 손상 위치 검색 기법으로는 모드변형에너지기반 손상지수법을 선정하였다. 마지막으로, 덤프트럭을 이용한 정적 재하 실험을 통해 2단계 손상 모니터링 체계의 적합성을 검증하였다.

기상계측시스템을 위한 풍향.풍속모듈 및 DSP 센서 인터페이스시스템 설계 (The Design of a Wind Speed & Direction Module and a DSP Sensor Interface System for the Meteorological System)

  • 송도호;주재훈;옥기태;김상갑;최중경
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1478-1485
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    • 2007
  • 본 논문에서는 풍향 풍속 계측모듈 및 DSP 센서인터페이스 회로 보드를 포함하는 기상계측 시스템을 제안한다. 이 DSP 시스템은 풍향풍속모듈, 대기압센서, 대기 온도 센서의 정보를 받아들이고, 빠르게 처리하여 PC 모니터링 시스템에 전달한다. 특히 풍향 풍속 모듈과 DSP 하드웨어는 직접 설계하여 적용한다. 풍향 풍속 모듈은 바람에 관한 벡터적 정보를 얻기 위해 4개의 박막형 RTD(Resistive Temperature Detectors) 저항센서를 히팅 코일에 의해 일정하게 가열된 원기둥 모양의 지지 표면에 벡터적으로 배치하는 구조를 채택한다. 이 구조를 채택한 계측 모듈은 진동, 습기, 부식 등에 강인하면서 정확한 계측을 가능케 한다. 센서 신호처리 회로는 TI사의 고속 DSP인 TMS320F2812 사용한다. 적용된 풍향 풍속 모듈을 통해 얻어진 데이터와 DSP 인터페이스 회로보드의 빠른 데이터 처리를 통해 저렴한 기상계측시스템을 구성 할 수 있었다.

1D CNN 알고리즘 기반의 가속도 데이터를 이용한 머시닝 센터의 고장 분류 기법 연구 (A Study on Fault Classification of Machining Center using Acceleration Data Based on 1D CNN Algorithm)

  • 김지욱;장진석;양민석;강지헌;김건우;조용재;이재욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.29-35
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    • 2019
  • The structure of the machinery industry due to the 4th industrial revolution is changing from precision and durability to intelligent and smart machinery through sensing and interconnection(IoT). There is a growing need for research on prognostics and health management(PHM) that can prevent abnormalities in processing machines and accurately predict and diagnose conditions. PHM is a technology that monitors the condition of a mechanical system, diagnoses signs of failure, and predicts the remaining life of the object. In this study, the vibration generated during machining is measured and a classification algorithm for normal and fault signals is developed. Arbitrary fault signal is collected by changing the conditions of un stable supply cutting oil and fixing jig. The signal processing is performed to apply the measured signal to the learning model. The sampling rate is changed for high speed operation and performed machine learning using raw signal without FFT. The fault classification algorithm for 1D convolution neural network composed of 2 convolution layers is developed.

밀폐용기 연소실험 시 센서위치에 따라 변화하는 압력 진동에 대한 수치적 연구 (A CFD Study on the Combustion Pressure Oscillation by a Location of a Pressure Transducer inside Closed Vessel)

  • 한두희;안길환;류병태;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.66-73
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    • 2018
  • 밀폐용기 내 Zirconium/Potassium Perchlorate의 연소를 수치적 모델링을 통해 전산해석을 수행하였다. 5차 WENO 공간차분법과 improved delayed detached eddy (IDDES) 난류모델을 사용하여 충격파가 동반되는 내부 유동구조를 모사하였고, 라그랑지안 연소모델을 통해 화약 입자를 계산하였다. 옆면 중앙에 센서가 설치된 원통형 밀폐용기 내부 유동분석을 통해 압력 진동이 발생하는 원인을 규명하였다. 또한 센서 다이어프램 깊이 변화에 따라 측정되는 압력 데이터를 실험값과 비교분석 하였다. 그 결과 센서 탭의 깊이가 약 2.36 mm 이상으로 커지면 유동속도가 아음속으로 감쇠하고 복잡한 eddy가 발생하여 측정값에 큰 불규칙성을 야기하는 현상을 관측하였다.

Experimental investigation on a freestanding bridge tower under wind and wave loads

  • Bai, Xiaodong;Guo, Anxin;Liu, Hao;Chen, Wenli;Liu, Gao;Liu, Tianchen;Chen, Shangyou;Li, Hui
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제57권5호
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    • pp.951-968
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    • 2016
  • Long-span cross-strait bridges extending into deep-sea waters are exposed to complex marine environments. During the construction stage, the flexible freestanding bridge towers are more vulnerable to environmental loads imposed by wind and wave loads. This paper presents an experimental investigation on the dynamic responses of a 389-m-high freestanding bridge tower model in a test facility with a wind tunnel and a wave flume. An elastic bridge model with a geometric scale of 1:150 was designed based on Froude similarity and was tested under wind-only, wave-only and wind-wave combined conditions. The dynamic responses obtained from the tests indicate that large deformation under resonant sea states could be a structural challenge. The dominant role of the wind loads and the wave loads change according to the sea states. The joint wind and wave loads have complex effects on the dynamic responses of the structure, depending on the approaching direction angle and the fluid-induced vibration mechanisms of the waves and wind.

타워크레인 작업 근로자의 작업환경과 사고 노출 실태에 관한 연구 (A study on the work environment and accident exposure status of Tower Crane workers)

  • 최서연;조기홍;박동현;최병길
    • 대한안전경영과학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.115-123
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    • 2015
  • The study conducted statistical analysis of survey on the 239 workers participating in national Tower Crane installation/dismantlement in order to identify work environment and health hazard exposure of Tower Crane workers. Consequently for work related safety status of Tower Crane workers, the number of installation/dismantlement work was the highest at 15-20 times per month, and safety equipments were not arranged at work and they felt highly anxious when boarding on the Tower Crane. Furthermore, it is found that they feel anxious working in the influence of the weather, noise, vibration, wind, the sun ray, and structure characteristic. They have very low satisfaction in the insecureness of workplace and the work environment, and recognizes that their work affect highly on the health. 81.6% of workers have experienced accident at work, the cause of accidents were mainly due to poor work environment, and the health abnormality they have experienced were mostly fatigue and concentration reduction. For job stress, job demand and conflict in relationship were the highest sections. Total 66.5% of workers complained of musculoskeletal disorder related subjective symptom, and back pain patients were the highest of all groups.