• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권2호
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• pp.259-270
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• 2017

The stochastic vibration response of the sandwich beam with the nonlinear adjustable visco-elastomer core and supported mass under stochastic support motion excitations is studied. The nonlinear dynamic properties of the visco-elastomer core are considered. The nonlinear partial differential equations for the horizontal and vertical coupling motions of the sandwich beam are derived. An analytical solution method for the stochastic vibration response of the nonlinear sandwich beam is developed. The nonlinear partial differential equations are converted into the nonlinear ordinary differential equations representing the nonlinear stochastic multi-degree-of-freedom system by using the Galerkin method. The nonlinear stochastic system is converted further into the equivalent quasi-linear system by using the statistic linearization method. The frequency-response function, response spectral density and mean square response expressions of the nonlinear sandwich beam are obtained. Numerical results are given to illustrate new stochastic vibration response characteristics and response reduction capability of the sandwich beam with the nonlinear visco-elastomer core and supported mass under stochastic support motion excitations. The influences of geometric and physical parameters on the stochastic response of the nonlinear sandwich beam are discussed, and the numerical results of the nonlinear sandwich beam are compared with those of the sandwich beam with linear visco-elastomer core.

• 지구물리와물리탐사
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• 제13권3호
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• pp.227-234
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• 2010

최근 발생한 30여개의 중규모 지진으로부터 관측된 지반진동 파형을 이용하여 수작 응답스펙트럼을 분석하고 결과를 국내 원자력 관련 구조물의 내진설계 기준과 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준과 각각 비교하였다. 연구에 이용된 지반진동 개수는 수직성분 각각 176 개이며 주파수별 지반응답을 구하고 최대 지반 가속도 값을 이용하여 정규화 분석을 수행하였다. 연구결과에 의하면 진앙거리 의존성이 대단히 큼을 보여주었다. 또한 국내 원자력시설물의 내진기준으로 이용되고 있는 Reg. Guide 1.60과 비교한 결과 특히 약 5~7 Hz 이상의 고주파수 영역에서 Reg. Guide 1.60 보다 높은 값을 보여 주었다. 또한 국내 일반 구조물 및 건축물 내진설계기준인 표준 설계응답스펙트럼을 3개 지반조건에 적용한 결과를 분석 자료와 동시에 비교한 결과 약 0.2초(5 Hz) 이하의 단주기 영역의 전체 대역(SD 지반조건)에서 수직 성분 자료처리 결과가 기준을 크게 초과하는 현상을 보여 주었다. 물론 이러한 현상은 국내 지각의 주파수별 감쇠 및 부지 직하부의 감쇠 특성 등과 복합적으로 관련되어 발생한 현상으로 판단된다. 향후 국내 지진활동 실정에 적합한 내진설계 기준 마련을 위해 관측자료의 질적 향상 및 양적인 축적 등을 통하여 특히 수직 성분의 약 5 Hz 이상의 고주파수 대역에서 응답스펙트럼 기준의 보수성을 심각하게 고려할 필요가 있다.

• 한국항해항만학회지
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• 제42권2호
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• pp.127-136
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• 2018

The motion response of floating structures is of significant concern in marine engineering. Floating structures can be disturbed by waves, winds, and currents that create undesirable motions of the vessel, therefore causing challenges to its operation. For a floating structure, mooring lines are provided in order to maintain its position; these should also produce a restoring force when the vessel is displaced. Therefore, it is important to investigate the tension of mooring lines and the motion responses of a twin barge when moored to guarantee the safety of the barge during its operation. It is essential to precisely identify the characteristics of the motion responses of a moored barge under different loading conditions. In this study, the motion responses of a moored twin barge were measured in regular waves of seven different wave directions. The experiment was performed with regular waves with different wavelengths and wave directions in order to estimate the twin-barge motions and the tension of the mooring line. In addition, the motion components of roll, pitch, and heave are completely free. In contrast, the surge, sway, and yaw components are fixed. In the succeeding step, a time-domain analysis is carried out in order to obtain the responses of the structure when moored. As a result, the Response Amplitude Operator (RAO) motion value was estimated for different wave directions. The results of the experiment show that the motion components of the twin barge have a significant effect on the tension of the mooring lines.

• 한국기계연구소 소보
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• 통권14호
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• pp.17-31
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• 1985

The Primary object of this study is to predict rigid carbody's vertical and pitch acceleration and/or displacement frequency response to vertical sinusoidal rail surface irregularities for any specified point of the carbody, and to verify the predictions by means of experiments. The developed computer program also calculates vertical and pith transmissibilities and acceleration spectra. This model can be used for first order analysis of ride behabior. it's main advantage is its simplicity and ease of use. This model can be used for first order analysis of ride quality behabior. It's main advantage is its simplicity and ease of use. The model was designed with 6 degreed of freedom. Equations of motion were derived by Lagrangian method. This calculation was applied to the vertical dynamic analysis in order to pursue a possible improvement of the dynamic performance of co-co locomotive, and results were very useful.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권4호
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• pp.373-381
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• 2009

The running attitude of a high-speed planing craft may change significantly depending on its speed in seaway. Other variables that may influence its running attitude are its weight, center of gravity, sea conditions, and so on. In this paper, planing craft model tests were carried out with respect to above variables in SNU towing tank, and vertical motion responses of a planing craft in regular head waves were analyzed. The experimental results in regular waves were compared with those in calm water, and compared with the theoretical estimations. Finally, the effects of running speeds of a planing craft on its motion amplitudes are confirmed.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권3호
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• pp.487-496
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• 2002

Hydrodynamic behavior and response of vertical-cylindrical liquid-storage tank is considered. The equation of the liquid motion is shown by Laplace's differential equation with the fluid velocity potential. The solution of the Laplace's differential equation of the liquid motion is expressed with the modified Bessel functions. Only rigid tank is studied. The equivalent masses and heights for the tank contents are presented for engineering design model.

• 한국해양공학회지
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• 제31권3호
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• pp.196-201
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• 2017

A cylindrical structure has a very long period of heave and pitch motion response in ocean waves. To obtain the dynamic stability of a cylindrical structure, it is necessary to obtain the suitable metacentric height (GM). However, in a structure with sufficient metacentric height, Mathieu instability can occur if the natural frequency of the heave motion is double the natural frequency of the roll and pitch motion. This study carried out numerical calculations and experiments for vertical-axis wind turbines with cylindrical floaters, which had three different centers of gravity. In the regular wave experiment, the divergence of the structure motion without yaw was observed when the natural frequency of the heave motion was double the natural frequency of the roll and pitch motion. In the irregular wave experiment, the motion spectra of the structures with the different centers of gravity were compared, and one was very high when the natural frequency of the heave motion was double the natural frequency of the roll and pitch motion.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권9호
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• pp.43-51
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• 2015

이 연구에서는 사실적인 매설관의 종방향 지진 응답특성을 규명하기 위하여 3차원 시간 이력해석이 가능한 쉘-스프링 수치모델을 구축하였으며 지진파 입사방향, 2방향 재하의 영향을 평가하였다. 조화운동을 적용한 결과, 이의 주기는 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 이는 주기가 감소할수록 매설관의 곡률이 증가하며 응답이 증가하기 때문인 것으로 판단된다. 입사방향의 영향을 평가하기 위하여 매설관 축 방향, 수평평면, 그리고 수직평면으로 운동을 재하 하였다. 매설관 축 방향으로 하중을 재하할 경우 휨 변형만을 유발하므로 응답이 매우 작게 계산되었다. 수평 및 수직평면에서 매설관 축 방향과 $45^{\circ}$로 재하 하는 경우 축방향 변위가 응답에 지배적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 또한 2방향 재하 시, 휨 변형만을 유발하는 요소의 영향이 극히 작으므로 1방향으로만 재하 하는 경우와 결과가 유사하게 계산되었다. 계측기록을 재하 하는 경우에도 응답은 유사하게 계산되었고 1방향 및 2방향 해석의 결과는 크게 다르지 않은 것으로 나타났다. 결과적으로 매설관의 종방향 지진 응답은 축 방향 변위를 유발하는 1방향 재하만으로도 충분히 정확하게 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제27권6호
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• pp.832-838
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• 2021

본 연구는 최근 해양사고가 점차 증가하고 있는 10톤 미만 소형어선의 규칙파 중 운동응답 특성에 대하여 수치해석을 통하여 분석하였다. 10톤 미만의 소형선박들을 크기별로 구분하여 해양사고 분석에 이용되고 있기 때문에 본 연구에서도 서로 다른 크기의 소형어선 3척을 대상으로 운동응답 해석을 이행하였다. 선수파인 경우 장파장 영역에서 속력이 높아질수록 상하동요 및 종동요 응답도 커지고 있는 현상을 확인하였다. 가장 작은 3톤급 어선의 운동응답이 다른 크기의 어선보다 더 크게 나타나는 특성을 보여주었다. 선수사파 상태에서의 횡동요 운동은, 선박의 크기와 관계없이 점차 속력이 높아질수록 운동응답의 최대값이 장파장 영역으로 이동되는 특성을 확인할 수 있었다. 선수사파와 횡파에서 3척의 소형어선 모두 속력이 가장 높은 15노트에서 횡동요 운동이 가장 크게 나타나는 것을 알 수 있었다. 선수파 및 선수사파를 받으면서 항행할 경우 속력을 낮추는 것이 종운동과 횡운동 영향을 감소시킬수 있는 방법이라고 보여진다. 횡파에 의한 횡동요는 속력 및 선박의 크기와 관계없이 특정 파장에서만 급격히 커지는 경향을 보여 주었다. 전진속력이 있을 경우 선수 사파에 비해서 선미사파에서의 확연한 횡동요 감소 현상을 확인할 수 있었다. 선박의 크기 및 속력에 따라 선체운동응답의 최대값이 나타나는 특정 영역이 있으므로 이 운동 영향을 최소화 시킬 수 있는 운항방법이 고려되어 실행되어야 한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권11호
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• pp.135-141
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• 2005

Measurement of five DOF motion errors in a ultra precision feed table was attempted in this study. Yaw and pitch error were measured by using a laser interferometer and roll error was measured by using the reversal method. Linear motion errors in the vertical and horizontal directions were measured by using the sequential two point method. In this case, influence of angular motion errors was compensated by using the previously measured ones by the laser interferometer and the reversal method. The capacitive type sensors and an optical straight edge were used in the reversal method and the sequential two point method. Influence of thermal deformation on sensor jig was investgated and minimized by the periodic measurement according to the variation of room temperature. Deviation of gain between sensors was also compensated using the step response data. 5 DOF motion errors of a hydrostatic table driven by the linear motor werer tested using the measurement method. In the horizontal direction, measuring accuracies for the linear and angular motion were within ${\pm}0.02\;{\mu}m$ and ${\pm}0.04$ arcsec, respectively. In the vertical direction, they were within ${\pm}0.02{\mu}m$ and ${\pm}0.05$ arcsec. From these results, it was found that the introduced measurement method was very effective to measure 5 DOF motion errors of the ultra precision feed tables.