본 연구에서는 진동제어를 목적으로 강성이 평면에서 비대칭적으로 분포된 구조물에 감쇠기를 설치할 경우 감쇠편심과 강성편심에 따른 모드특성 및 변위응답의 변화에 관하여 연구하였다 모드 특성으로는 고유진동수, 모드 감쇠비, 모드참여계수, 동적 증폭계수 등의 변화를 분석하였으며, 변위는 지진이력에 대한 약변, 강변, 무게중심 등에서의 변위를 비교하였다. 또한 이를 바탕으로 비틀림 응답을 최소화하기 위한 감쇠기의 적정 감쇠 편심 및 적정 감쇠 분배 문제에 대해 논하였으며, 단층구조물에서 유도된 적정 감쇠분배 방법을 다층구조뭍에 적용하고 그 효과를 확인하였다.
It is well known that the loss factor and Young's modulus are fundamental mechanical properties of materials. Recently, the use of complex plastics is increasing for vibration proof. In this study, we evaluated two mechanical values of polycarbonate and acrylonitrile butadiene styrene by using two different standard test methods of ASTM E 756 and ISO 6721. Because damping properties of material generally depend on temperature, test specimen‘s temperature were controlled in the temperature range between - $10^{\circ}C\;and\;60^{\circ}C$. The results shown that the loss factor of polycarbonate gradually increased as increasing temperature, while the Young's modulus decreased. However, the loss factor and the Young's modulus of acrylonitrile butadiene styrene are varied somewhat at $60^{\circ}C$.
Triplet 카메라 렌즈계(f'=50mm, f/3.5)를 통하여 고유값의 중간값은 최적의 감쇠 계수임과, 정규 방정식을 풀 때 SVD 직교화 방법을 적용하면 불량 조건을 제거하여 계산의 정확도를 높일 수 있어서 merit 함수는 최소값에 안정하면서도 빠르게 수렴할 수 있다는 것을 조사하였다. 양호 조건인 triplet 카메라 렌즈계에서 SVD 직교화 방법을 적용한 DLS 법에서 얻은 최소 merit 함수는 가우스 소거법에서 얻은 최소 merit 함수의 97.86%로서 크게 개선되지는 못하였다. 따라서 SVD 직교화 방법을 적용한 DLS 법이 가우스 소거법을 적용한 DLS 법보다 감쇠 계수 적용에 대한 안정성과 수렴속도가 좋으며, 최적화 방법에 적절한 감쇠 계수를 적용시켜주면 최적화 과정의 수렴 속도가 개선됨을 알 수 있었다.
Material damping is an important parameter to evaluate the site response by a dynamic loading. Currently the material damping of the subgrade is mainly determined by a resonant column testing. Typical methods to evaluate material damping include half-power bandwidth method and free-vibration decay method. In the large strain range, the half-power bandwidth method gives an erratic damping factor, because the method is based on the assumption of the linear behavior of a specimen. The free-vibration decay method has also limitations in that the damping factors vary with the range of cycles in calculation, and also in that the specific shear strain can not be designated for the free vibration. In this study, the frequency-phase method, which was developed to evaluate material damping of a beam simply supported, is introduced to evaluate the material damping by the resonant column testing. Also, the comparison among half-power method, free-vibration decay method and the frequency-phase method is provided for a remolded sand.
In automotive industry, all passenger vehicles are treated with damping materials to reduce structure borne noise. The effectiveness of damping treatments depends upon design parameters such as choice of damping materials. locations and size of the treatment. Generally, the CAE method uses modal strain-energy information of the bare structural panels to identify flexible regions, which in turn facilitates optimization of damping treatments with respect to location and size. This paper proposes a design of the damping material with a CAE(Computer Aided Engineering) methodology based on finite element analysis and DOE(Design Of Experiments) to optimize damping treatments.
연소실내 형성되는 접선방향 음향 모드의 감쇠를 위해 장착되는 공명기의 반경 방향 위치 효과에 대해 실험적으로 연구하였다. 반파장 공명기를 채택하였고, 상온에서 선형 음향 실험을 수행하였다. 감쇠 대상 음향 모드에 대해 공명기가 최적의 길이를 갖는 경우에는, 반경 방향 위치의 증가에 따라 음향 감쇠 효과가 증가하였다. 또한, 반경방향으로의 감쇠 인자의 변화 추이는 감쇠시키고자 하는 음향 모드의 진폭 변화 추이와 유사하였다. 장착 위치가 장착변의 중심에 접근할수록 음향 감쇠 효과가 감소할 뿐만 아니라 분사기 길이와의 상관성도 감소하였다. 공명기가 비최적 길이를 갖는 경우에는, 반경 방향 위치 효과가 거의 나타나지 않아 위치와 무관한 감쇠 인자값을 관찰할 수 있었다.
Underwater weapon system is required to structurally strong material, since as it is directly exposed to external shock. It should also be using the lightweight material in order to take advantage of buoyancy. Composite materials meet these requirements simultaneously. Particularly in the case of submarine, composite materials are widely used. It is important to have a high strength enough to be able to withstand external shock, but it is also important to attenuate it. In a method for the shock damping, viscoelastic damping materials are inserted between the high strength composite material as a sandwich structure. Shock attenuation can be evaluated in the loss factor. In ASTM(American Society of Testing Materials), evaluation method of the loss factor of cantilever specimens is specified. In this paper, mode tests of the cantilever are performed by the ASTM standard, in order to calculate the loss factor of the viscoelastic damping material by the specified expression. Further, for verifying of the calculated loss factor, mode test of compound beams is carried out. In addition, the characteristics of the material were analyzed the effect on the loss factor.
Damping as a material property plays an important role in decreasing dynamic response of structures. However, very little is known about the evaluation and application of the actual damping of Fiber Reinforced Polymer Confined Reinforced Concrete (FRP-C RC) material which is widely adopted in civil engineering at present. This paper first proposes a stress-dependent damping model for FRP-C RC material using a validated Finite Element Model (FEM), then based on this damping-stress relation, an iterative scheme is developed for the computations of the non-linear damping and dynamic response of FRP-C RC columns at any given harmonic exciting frequency. Numerical results show that at resonance, a considerable increase of the loss factor of the FRP-C RC columns effectively reduces the dynamic response of the columns, and the columns with lower concrete strength, FRP volume ratio and axial compression ratio or higher longitudinal reinforcement ratio have stronger damping values, and can relatively reduce the resonant response.
This study examines damping modification factors (DMFs) of elastic input energy spectra corresponding to a set of 116 earthquake ground motions. Mean input energy per mass spectra and mean DMFs are presented for both considered ground motion components. Damping ratios of 3%, 5%, 10%, 20%, and 30% are used and the 5% damping ratio is considered the benchmark for DMF computations. The geometric mean DMFs of the two horizontal components of each ground motion are computed and coefficients of variation are presented graphically. The results show that the input energy spectra-based DMFs exhibit a dependence on the damping ratio at very short periods and they tend to be nearly constant for larger periods. In addition, mean DMF variation is obtained graphically for also the damping ratio, and mathematical functions are fitted as a result of statistical analyses. A strong correlation between the computed DMFs and the ones from predicted equations is observed.
Acoustic behavior in gas turbine combustor with acoustic resonator is investigated numerically by adopting linear acoustic analysis. Helmholtz-type resonator is employed as acoustic resonator to suppress acoustic instability passively. The tuning frequency of acoustic resonator is adjusted by varying its length. Through harmonic analysis, acoustic-pressure responses of chamber to acoustic excitation are obtained and the resonant acoustic modes are identified. Acoustic damping effect of acoustic resonator is quantified by damping factor. As the tuning frequency of acoustic resonator approaches the target frequency of the resonant mode to be suppressed, mode split from the original resonant mode to lower and upper modes appears and thereby complex patterns of acoustic responses show up. Considering mode split and damping effect as a function of tuning frequency, it is desirable to make acoustic resonator tuned to broad-band frequencies near the maximum frequency of those of the possible upper modes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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