In this work, an optimization method of Friction Tuned Mass Damper (FTMD) parameters is presented. Friction tuned mass dampers (FTMD) are attached to mechanical structures to reduce their vibrations with dissipating the vibratory energy through friction between both bodies. In order to exploit the performances of FTMD, the determination of the optimum parameters is recommended. However, the presence of Coulomb's friction force requires the resolution of a non-linear stick-slip problem. First, this work aims at determining the responses of the vibratory system. The responses of the main mass and of the FTMD are determined analytically in the sticking and sliding phase using the equivalent damping method. Second, this work aims to optimize the FTMD parameters; the friction coefficient and the tuned frequency. The optimization formulation based on the Ricciardelli and Vickery method at the resonance frequencies, this method is reformulated for a system with a viscous damping. The inverse problem of finding the FTMD parameters given the magnitude of the force and the maximum acceptable displacement of the primary system is also considered; the optimization of parameters leads to conclude on the favorable FTMD giving significant vibration decrease, and to advance design recommendations.
In case of conventional shallow-draft semisubmersibles, unacceptably large riser stroke was the restricting factor for dry-tree-riser-semisubmersible development. Many attempts to address this issue have focused on using larger draft and size with extra heave-damping plates, which results in a huge cost increase. The objective of this paper is to investigate an alternative solution by improving riser systems through the implementation of a magneto-rheological damper (MR Damper) so that it can be used with moderate-size/draft semisubmersibles. In this regard, MR-damper riser systems and connections are numerically modeled so that they can couple with hull-mooring time-domain simulations. The simulation results show that the moderate-size semisubmersible with MR damper system can be used with conventional dry-tree pneumatic tensioners by effectively reducing stroke-distance even in the most severe (1000-yr) storm environments. Furthermore, the damping level of the MR damper can be controlled to best fit target cases by changing input electric currents. The reduction in stroke allows smaller topside deck spacing, which in turn leads to smaller deck and hull. As the penalty of reducing riser stroke by MR damper, the force on the MR-damper can significantly be increased, which requires applying optimal electric currents.
The optimal design of multiple tuned mass dampers (multiple TMD's) to suppress multi-mode structural response of beams and floor structures was investigated. A new method using a numerical optimizer, which can effectively handle a large number of design variables, was employed to search for both optimal placement and tuning of TMD's for these structures under wide-band loading. The first design problem considered was vibration control of a simple beam using 10 TMD's. The results confirmed that for structures with widelyspaced natural frequencies, multiple TMD's can be adequately designed by treating each structural vibration mode as an equivalent SDOF system. Next, the control of a beam structure with two closely-spaced natural frequencies was investigated. The results showed that the most effective multiple TMD's have their natural frequencies distributed over a range covering the two controlled structural frequencies and have low damping ratios. Moreover, a single TMD can also be made effective in controlling two modes with closely spaced frequencies by a newly identified control mechanism, but the effectiveness can be greatly impaired when the loading position changes. Finally, a realistic problem of a large floor structure with 5 closely spaced frequencies was presented. The acceleration responses at 5 positions on the floor excited by 3 wide-band forces were simultaneously suppressed using 10 TMD's. The obtained multiple TMD's were shown to be very effective and robust.
한국지진공학회 1997년도 추계 학술발표회 논문집 Proceedings of EESK Conference-Fall 1997
/
pp.126-131
/
1997
Recently, the ground motion occurred by vehicles or trains has been recognized one of the major factors of damage of structures nearly the motion source. To isolate the environments from ground motions, it is necessary to understand the wave propagation in half spaces. Especially, Rayleigh wave is the primary concern because it transmits a major portion of the total source energy and decays the energy more slowly with response to distance than the other waves. In this study, the preliminary data(wave length and damping effect) to design the isolating system are obtained. For this, a field dynamic test is performed, using the exciter which can generate the 100kN vertical cyclic load in the range of 1-60 Hz is used. The fifteen accelerometers to measure the ground response are set up in 3 radial direction at intervals of 10 meters in each row. The wave lengths are calculated using the distance and the phase between the measuring points. The damping effects of the Rayleigh-wave are also observed from the experiments.
본 논문에서는 효과적인 제진설계를 구현하기 위한 설계기술 개발의 일환으로 최근 제안된 Exo-type 감쇠시스템을 활용하여 15층과 20층의 연구 대상 건물을 대상으로 감쇠시스템의 최적 강성비와 적용된 감쇠장치의 최적 항복비에 따른 철근콘크리트 라멘조 건물의 제진 효과를 검토해 보았다. 해석결과, Exo-type 감쇠시스템을 3개층 적용 시에는 대상 건물 15층과 20층 모두 밑면전단력과 최상층 최대응답변위 감소라는 관점에서 유효한 제진효과를 얻기 위해서는 Exo-type 감쇠시스템과 대상 건물의 강성비는 7.0 이상 확보를 하여야 하며, 감쇠시스템에 적용된 감쇠장치의 항복비는 대상 건물의 층전단력의 약 8.0% 이상 확보할 필요가 있는 것으로 나타났다. 또한, Exo-type 감쇠시스템을 5개 층 적용 시에는 대상 건물 15층과 20층 모두 Exo-type 감쇠시스템과 대상 건물의 강성비는 2.5 이상 확보 하여야 하며, 감쇠시스템에 적용된 감쇠장치의 대상 건물의 층전단력의 약 3.5%이상 확보할 필요가 있는 것으로 나타났다.
Recently, the concept of damped outrigger system has been proposed for tall buildings. But, structural characteristics and design method of this system were not sufficiently investigated to date. In this study, the dynamic response control performance of outrigger damper has been analyzed. To this end, a simplified analysis model with outrigger damper system has been developed. An artificial wind of 1000 seconds with 0.1 second time steps was generated by using a Kaimal spectrum. Analysis results show that outrigger damper system is more effective up to 20-23% in the control of dynamic response compared to conventional outrigger system. The increase of outrigger damper capacity usually results in the improved control performance. However, it is necessary to select that proper stiffness and damping values of the outrigger damper system because, the outrigger damper having large capacity is result in heavy financial burden.
Zhang, Chao;Zhou, Yun;Weng, Da G.;Lu, De H.;Wu, Cong X.
Structural Engineering and Mechanics
/
제56권4호
/
pp.569-588
/
2015
A comprehensive methodology is proposed for design of metallic dampers in seismic retrofit of earthquake-damaged frame structures. It is assumed that the metallic dampers remain elastic and only provide stiffness during frequent earthquake (i.e., earthquake with a 63% probability of exceedance in 50-year service period), while in precautionary earthquake (i.e., earthquake with a 10% probability of exceedance in 50-year service period), the metallic dampers yield before the main frame and dissipate most of the seismic energy to either prevent or minimize structural damages. Therefore by converting multi-story frame to an equivalent single-degree-of-freedom system, the added stiffness provided by metallic dampers is designed to control elastic story drifts within code-based demand under frequent earthquake, and the added damping with the combination of added stiffness influences is obtained to control structural stress within performance-based target under precautionary earthquake. With the equivalent added damping ratio, the expected damping forces provided by metallic dampers can be calculated to carry out the configuration and design of metallic dampers along with supporting braces. Based on a detailed example for retrofit of an earthquake-damaged reinforced concrete frame by using metallic dampers, the proposed design procedure is demonstrated to be simple and practical, which can not only meet current China's design codes but also be used in retrofit design of earthquake-damaged frame with metallic damper for reaching desirable performance objective.
The optimization of active bars' placement and feedback gains of closed loop control system for random intelligent truss structures under non-stationary random excitation is presented. Firstly, the optimal mathematical model with the reliability constraints on the mean square value of structural dynamic displacement and stress response are built based on the maximization of dissipation energy due to control action. In which not only the randomness of the physics parameters of structural materials, geometric dimensions and structural damping are considered simultaneously, but also the applied force are considered as non-stationary random excitation. Then, the numerical characteristics of the stationary random responses of random intelligent structure are developed. Finally, the rationality and validity of the presented model are demonstrated by an engineering example and some useful conclusions are obtained.
This paper proposes a hybrid analytic method for the prediction of vibrational and acoustic responses of reverberant system in the medium-to-high frequency ranges by using the PFA(Power Flow Analysis) algorithm and SEA(Statistical Energy Analysis) coupling concepts. The main part of this method is the application of the coupling loss factor(CLF) of SEA to the boundary condition of PFA in reverberant system. The hybrid method developed shows much more promising results than the conventional SEA and equivalent results to the classical PFA for various damping loss factors in a wide range of frequencies. Additionally, this paper presents applied results of hybrid power flow finite element method(hybrid PFFEM) by formulating the new joint element matrix with CLF to analyze the vibrational responses of built-up structures. Finally, the analytic results of coupled plate structures and an automobile-shaped structure using hybrid PFFEM were predicted successively.
A new structure-vibration-control approach is proposed which uses a passive coupling element between two parallel structures to reduce the seismic response of a system due to earthquake excitation. Dynamic characteristics of the two coupled single-degree-freedom systems subject to stationary white-noise excitation are examined by means of statistical energy analysis (SEA) techniques. Optimal parameters of the passive coupling element such as damping and stiffness under different circumstances are determined with an emphasis on the influence of the structural parameters of the system on the optimal parameters and control effectiveness. Numerical results including the root mean square values of the response due to the filtered white-noise excitation and the time-histories of response to El Centro 1940 NS excitation are presented.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.