• Smart Structures and Systems
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• 제31권1호
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• pp.89-100
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• 2023

This paper conducts a parametric study of a new tuned mass damper with pre-strained superelastic SMA helical springs (SMAS-TMD) on the vibration reduction effect. First, a force-displacement relation model of superelastic SMA helical spring is presented based on the multilinear constitutive model of SMA material, and the tension tests of the six SMA springs fabricated are implemented to validate the mechanical model. Then, a dynamic model of a single floor steel frame with the SMAS-TMD damper is set up to simulate the seismic responses of the frame, which are testified by the shaking table tests. The wire diameter, initial coil diameter, number of coils and pre-strain length of SMA springs are extracted to investigate their influences on the seismic response reduction of the frame. The numerical and experimental results show that, under different earthquakes, when the wire diameter, initial coil diameter and number of coils are set to the appropriate values so that the initial elastic stiffness of the SMA spring is between 0.37 and 0.58 times of classic TMD stiffness, the maximum reduction ratios of the proposed damper can reach 40% as the mass ratio is 2.34%. Meanwhile, when the pre-strain length of SMA spring is in a suitable range, the SMAS-TMD damper can also achieve very good vibration reduction performance. The vibration reduction performance of the SMAS-TMD damper is generally equal to or better than that of the classic optimal TMD, and the proposed damper effectively suppresses the detuning phenomena that often occurs in the classic TMD.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1A호
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• pp.51-58
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• 2008

사장 케이블은 휨강성이 미소하여 휨변형에 관한 고유감쇠비가 매우 작다. 따라서 케이블 부재는 다른 구조부재보다 진동발생 가능성이 훨씬 높게 된다. 사장 케이블의 진동은 우수와 기류에 기인된 것과 지점운동에 기인된 것으로 대별된다. 특별히 보강형과 사장 케이블의 고유진동수 대역이 일치되는 경우를 제외하고 대부분은 우수와 기류에 기인된 진동이 발생된다. 이런 현상은 와류진동, 풍우진동, 갤로핑을 발생시키며 사장 케이블의 사용성과 내구성을 저하시킨다. 이에 대한 제어방안으로 추가감쇠비 부여(댐퍼도입)는 보편적이고 효과적인 것으로 알려져 있다. 하지만 국내는 케이블 지지교량이 활발하게 설계되고 시공됨에도 불구하고 주요 부재인 케이블의 동적설계에 관한 지침개발이 미진한 상황이다. 따라서 케이블 댐퍼도입에 관한 지침개발이 시급하다. 본 연구는 사장 케이블의 진동현상 중 댐퍼도입으로 효과적인 제어설계가 가능한 와류진동, 풍우진동, 갤로핑의 전체감쇠비 평가방법을 전개하여 풍현상에 따른 요구감쇠비 하한을 제시하고, 설치위치에 따른 유효계수가 고려된 추가감쇠비 상한과 최소설치위치를 제시하여 댐퍼도입에 의한 일관되고 체계적인 사장 케이블 제진설계 지침을 제안하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3D호
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• pp.399-405
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• 2008

포장궤도는 기존선의 유지보수 노력을 절감하기 위하여 개발되고 있다. 이 중 베이스플레이트 저탄성패드는 궤도 전체의 지지강성을 결정하는 구성품으로서 궤도의 응력-변위특성, 동적응답, 피로특성 등에 가장 큰 영향을 미친다. 따라서 저탄성패드의 적용은 궤도전체의 내구성과 안정성에 미치는 영향이 크다고 할 수 있다. 본 논문에서는 저탄성패드의 적용으로 인하여 획득되는 효과 중 노반에 전달되는 열차하중의 저감에 대한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 패드스프링계수별 정적해석과 실물반복재하시험을 수행하고 그 결과를 비교 분석하여 저탄성패드의 하중 전달특성을 파악하였으며 전달하중 저감효과를 검토하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제84권2호
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• pp.155-165
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• 2022

The use of electricity and communication between electronic devices is increasing daily, which makes the stability of electrical power supply vital. Since the 1990s, large earthquakes have occurred frequently causing considerable direct damage to electrical power facilities as well as secondary damage, such as difficulty in restoring functions due to the interruption of electric power supply. Therefore, it is very important to establish measures to protect electrical power facilities, such as transformers and switchboards, from earthquakes. In this study, a 154 kV transformer whose service life had expired was installed on the base fabricated by simulating the field conditions and conducting the shaking table tests. The dynamic characteristics and seismic behavior of the 154 kV transformer were analyzed through the resonance frequency search test and seismic simulation test that considers the front, rear, left, and right directions. Since the purpose of this study is to analyze the acceleration amplification in the bushing due to the acceleration amplification, the experimental results were analyzed focusing on the acceleration response and the converted acceleration amplification ratio rather than the failure due to the displacement response of the transformer. The seismic force amplification at the transformer bushing was evaluated by simulating the characteristics of electrical power facilities in South Korea, and compared with the IEC TS 61463 acceleration amplification factor. Finally, the amplification factor at zero period acceleration (ZPA) modified for each return period was summarized. The results of this study can be used as data to define the amplification factor at ZPA of the transformer bushing, simulating the characteristics of electrical power facilities in Korea.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.339-343
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• 2022

본 연구에서는 VDES RF 수신기의 구조를 단순화하는 방법과 이 구조에서 국제 표준을 준수하기 위한 수신기의 이득 제어 방법을 설명하였다. 수신기의 원하는 신호와 원하지 않는 신호의 입력 레벨을 정의하고, 두 신호가 입력되면 수신기 출력에서 ADC의 포화 상태를 확인하였다. 회로 시뮬레이터에 의한 시뮬레이션 결과, 인접 채널 간섭비, 상호 변조, 차단 레벨에 대해 수신기의 출력 전력이 ADC의 SFDR 영역에 있는 것을 만족하였다. 본 연구를 통해 제안된 RF 수신기의 구조가 국제표준에 부합함을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_2호
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• pp.771-783
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• 2023

This study aims to compare the performance of each machine learning model for preparing a grid-based disaster risk map related to flooding in Jung-gu, Ulsan, for Typhoon Chaba which occurred in 2016. Dynamic data such as rainfall and river height, and static data such as building, population, and land cover data were used to conduct a risk analysis of flooding disasters. The data were constructed as 10 m-sized grid data based on the national point number, and a sample dataset was constructed using the risk value calculated for each grid as a dependent variable and the value of five influencing factors as an independent variable. The total number of sample datasets is 15,910, and the training, verification, and test datasets are randomly extracted at a 6:2:2 ratio to build a machine-learning model. Machine learning used random forest (RF), support vector machine (SVM), and k-nearest neighbor (KNN) techniques, and prediction accuracy by the model was found to be excellent in the order of SVM (91.05%), RF (83.08%), and KNN (76.52%). As a result of deriving the priority of influencing factors through the RF model, it was confirmed that rainfall and river water levels greatly influenced the risk.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.109-114
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• 2023

본 논문에서는 Ka-대역 소형 레이더에 적용하기 위한 65-nm CMOS 기반 2채널 이미지 제거 수신기를 기술하였다. 설계된 수신기는 Low-Noise Amplifier (LNA), IQ mixer 및 Analog Baseband (ABB) 회로로 구성된다. ABB 내에 complex filter를 포함하여 원하지 않는 이미지 성분을 억제할 수 있으며, RF 및 ABB의 가변 이득 증폭기 (VGA)에서 이득을 4.5-56 dB 범위에서 조절할 수 있어 수신기의 동적 영역을 확보할 수 있다. 이득 조절은 수신기에 내장된 SPI 컨트롤러를 통해 수행된다. 수신기 칩은 Ka-대역 목표주파수 내 이득 36 dB에서 잡음지수 <15 dB, OP1dB >4 dBm, 이미지 제거비 >30 dB, 채널 간 격리도 >45 dB 특성을 보였다. 본 수신기는 1.2 V 공급전압에서 420 mA를 소모하며, 칩 면적은 4000×1600 ㎛ 이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제28권3호
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• pp.59-65
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• 2024

본 연구에서는 아스팔트 혼합물의 역학적 특성 및 내구성을 향상시키기 위해 양이온 처리된 실리케이트 섬유를 활용한 개질재(CSM, Cationized Silicate Modifier)를 아스팔트에 적용하여 최적 혼입률 조건을 도출하였다. 개질 아스팔트 바인더를 활용한 아스팔트 혼합물의 배합설계를 실시하였으며, 최적 배합 조건을 대상으로 수분저항성 및 동적안정도의 내구성을 평가하였다. 평가결과 관련 지침에서 규정하고 있는 기준을 상회하는 것으로 나타났으며, 최적 배합비를 대상으로 투수시험을 실시한 결과 비배수성능을 확보하는 것으로 확인되었다. 현장 시험시공을 통해 소음저감 성능을 검토한 결과 포장 전 대비 약 10 dB의 소음 저감 성능을 확보하였으며, 추후 지속적인 소음 발생도 평가를 통해 신뢰성을 확보할 필요가 있을 것으로 판단된다.

• 한국음향학회지
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• 제27권3호
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• pp.103-110
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• 2008

작전 수행시 고속으로 운행해야 하는 고속정의 경우 프로펠러에 의한 진동이 크게 발생하며 이로 인하여 승조원의 근무환경이 악화되고 피탐 가능성이 증가된다. 본 논문에서는 프로펠러에서 기인하는 고속정 진동을 저감시키기 위한 하나의 방안으로 프로펠러 감쇄기에 대한 연구를 수행했다. 프로펠러 감쇄기는 프로펠러 변동압력이 직접적으로 작용하는 선체의 하부평판의 일정영역을 고립시키는 (isolated) 방식으로 고안되었다. 본 연구에서는 프로펠러 감쇄기를 높은 감쇄비를 갖는 고립된 평판으로 단순화시켜 프로펠러 변동압력에 대한 DnV식과 유한요소 모델 (ANSYS)을 이용해 고속정의 선미부에 대해 진동해석을 실시했다. 이 해석을 통해 감쇄기의 감쇄효과를 확인하였으며 실제 고속정에 측정된 실측자료를 근거로 프로펠러 감쇄기 장착후의 격실별 진동가속도 감소율을 예측하였다.

• 농업과학연구
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• 제50권4호
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• pp.773-784
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• 2023

In this study, we developed a dynamic model and steering controller model for an autonomous tractor and evaluated their performance. The traction force was measured using a 6-component load cell, and the rotational speed of the wheels was monitored using proximity sensors installed on the axles. Torque sensors were employed to measure the axle torque. The PI (proportional integral) controller's coefficients were determined using the trial-error method. The coefficient of the P varied in the range of 0.1 - 0.5 and the I coefficient was determined in 3 increments of 0.01, 0.05, and 0.1. To validate the simulation model, we conducted RMS (root mean square) comparisons between the measured data of axle torque and the simulation results. The performance of the steering controller model was evaluated by analyzing the damping ratio calculated with the first and second overshoots. The average front and rear axle torque ranged from 3.29 - 3.44 and 6.98 - 7.41 kNm, respectively. The average rotational speed of the wheel ranged from 29.21 - 30.55 rpm at the front, and from 21.46 - 21.63 rpm at the rear. The steering controller model exhibited the most stable control performance when the coefficients of P and I were set at 0.5 and 0.01, respectively. The RMS analysis of the axle torque results indicated that the left and right wheel errors were approximately 1.52% and 2.61% (at front) and 7.45% and 7.28% (at rear), respectively.