• 제목/요약/키워드: vibration-induced damages

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강 구조물 접합부의 건전성 감시를 위한 램 웨이브와 확률 신경망의 적용 (Application of Lamb Waves and Probabilistic Neural Networks for Health Monitoring of Joint Steel Structures)

  • 박승희;이종재;윤정방;노용래
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.625-632
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    • 2004
  • This study presents the NDE (non-destructive evaluation) technique for detecting the loosened bolts on joint steel structures on the basis of TOF (time of flight) and amplitudes of Lamb waves. Probabilistic neural network (PNN) technique which is an effective tool for pattern classification problem was applied to the damage estimation using PZT induced Lamb waves. Two kinds of damages were introduced by dominant damages (DD) which mean loosened bolts within the Lamb waves beam width and minor damages (MD) which mean loosened bolts out of the Lamb waves beam width. They were investigated for the establishment of the optimal decision boundaries which divide each damage class's region including the intact class. In this study, the applicability of the probabilistic neural networks was identified through the test results for the damage cases within and out of wave beam path. It has been found that the present methods are very efficient and reasonable in predicting the loosened bolts on the joint steel structures probabilistically.

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발파진동이 터널구조물에 미치는 영향 (Effect of blast-induced vibration on a tunnel)

  • 문훈기;신종호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.207-219
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    • 2008
  • 도심지내 굴착공사는 기존 지하구조물의 근접시공의 시계가 증가하는 추세이다. 근접시공에 따른 터널의 안정성은 가이드라인이 제시되어 있으나, 굴착공사에서 유발되는 발파신동이 터널구조물에 미치는 영향에 대한 연구는 미미한 실정이다. 본 연구는 국내외의 터널 안전영역 기준과 발파진동의 허용기준을 검토하고 진동가이드라인을 추정하기 위하여 수치해석적인 방법을 사용하여 수행하였다. 해석에 사용된 발파하중은 이론식인 International Society of Explosive Engineers(2000) 제안식을 이용하여 폭굉압력(detonation pressure)을 산정하였고 해석 모델은 서울지하철을 대상으로 하였다. 실제발파현장에 인접한 지하철 구간의 진동계측치를 수치해석결과와 비교하여 수치해석의 적정성을 검토하였다. 동적수치해석 결과 라이닝의 절점에 작용하는 진동속도의 영향원으로부터 허용값을 만족하는 영역을 제시하였다.

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광대역 정규 프로세스에 대한 주파수 영역 기반 피로해석법의 적용성에 관한 연구 I : 레일리 PDF (Study on Applicability of Frequency Domain-Based Fatigue Analysis for Wide Band Gaussian Process I : Rayleigh PDF)

  • 정준모;김경수;남지명;구정본;김민수;심용래;엄항섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.350-358
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    • 2012
  • This paper deals with accuracy of accumulated fatigue damage estimation using stochastic fatigue analysis method based on Rayleigh PDF. From full scale measurement data on an 8100TEU container vessel, zero-order spectral moments for wave- and vibration-induced energy spectral densities are determined on the probability level of 99%. 80 simulation cases in total are prepared according to the variation of ratio of zero-order spectral moments and center frequency of vibration ESD. By using inverse Fourier transformation and rainflow cycle counting for the combined ESD of wave and vibration, exact fatigue damages are derived. Fatigue damages in frequency domain based on Rayleigh PDF show large conservativeness compared to exact fatigue damages in times domain. The main cause of the excessive conservativeness is analyzed by two aspects: ratio of zero crossing and peak frequencies and ratio of initial zero order spectral moments and zero order spectral moments from rainflow stress range distributions. Finally, a guideline of applicability of Rayleigh PDF is proposed for wide band processes.

발파진동에 의한 절리암반 지하공동의 낙석발생 예측에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study for Prediction of Rock Falls Around Jointed Limestone Underground Opening due to Blast Vibration)

  • 김현수;김승곤;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제34권3호
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    • pp.10-16
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    • 2016
  • 최근 석회석광산은 분진 소음 등 환경적인 문제와 함께 석회석 품위 저하 현상으로 갱내 채광이 증가하고 있다. 석회석을 파쇄시키기 위한 파쇄 시설을 갱내 설치하려면 대규모 지하공동이 필요하게 되며, 공동의 규모가 커짐에 따라 낙석이나 낙반의 발생 가능성이 높아지게 된다. 그리고 석회석 지하공동 주변 암반은 다양한 절리가 발달하여 낙석 발생에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 채광 발파 시 대형갱도 내 낙석발생 여부 관찰과 발파진동 계측을 수행하여, 이를 바탕으로 불연속면 수치해석 소프트웨어인 UDEC를 이용하여 절리암반 동해석 모델을 제안하고 발파진동 여기에 의한 대형 지하갱도의 낙석 발생을 해석하였다. 또한 절리암반 모델에 다양한 절리특성(경사각, 간격)의 변화와 발파굴착 손상영역을 고려하였다.

진동제어 콘크리트 보의 하중단계에 따른 동적특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Dynamic Characteristics of Damage-Controlled Concrete Beam)

  • 최우성;이대형;전환석;정영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.500-507
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    • 1997
  • Recently, the construction of infrastructures has been booming and accelerating to keep up with rapid economic growth. Construction activities and operation of transportation facilities cause unfavorable effects such as civil petitions associated with vibration-induced damages or nuisances. The objective of this study is to develop vibration-controlled concrete using various vibration-controlling materials , and also to investigate dynamic properties of concrete beam depending on damage level. Vibration-controlled mixtures are latex, rubber powder and plastic resin, which have been determines to by and large reduce vibration. KS F2437 has been used to figure out 1st natural frequency and dynamic flexural rigidity. Dynamic damping rations have been, computed by adopting the polynomial curvefitting method on the frequency spectrum curve, of which results have been compared and analyzed hereon

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진동제어 콘크리트 보의 동적특성에 관한 연구 (Experimental Study on Dynamic Property of Vibration-Controlled Concrete Beam)

  • 최우성;정영수;김현호;이상형
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.394-400
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    • 1996
  • Recently, the construction of infrastructures has been booming and acceleratin to keep up with rapid economic growth. Consturction activities and operation of transportation facilities caues unfavorable effects such as civil petitions associated with vibration-induced damages or nuisances. Vibration-controlled mixtures are latex, rubber powder and plastic resin, which have been deternimed to reduce vibration by and large reduce vibration. KS F2437 and travel time method have been used to figure out 1st natural frequency and dynamic elastic moduli. Dynamic damping ratios have been computed by adopting the polynomial curvefitting method and the geometric analysis method on the frequency spectrum curve, of which results have been compared and analyzed hereon.

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제진재 혼입 콘크리트의 동적물성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Dynamic Properties of Concrete with Vibration-Mitigation Materials)

  • 정영수;박용구
    • 콘크리트학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.261-270
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    • 1999
  • 본 실험적 연구에서는 동적신호분석기를 사용하여 고강도 콘크리트 재료의 1차 공명진동수, 동탄성계수, 동전단탄성계수, 감쇠비 및 동포아송비등의 재료의 동적물성값을 실험적으로 규명하였다. 선정된 배합비에 따라 제작된 고강도 콘크리트 시험체의 압축강도 실험후 lst Natural Frequency, 동탄성계수, 동전단탄성계수, 동포아송비와 같은 역학적 성질들을 공명주기법을 이용한 비파괴 실험을 실시하여 그 결과로부터 동탄성계수 및 동전단탄성계수, 재료적 감쇠비를 파악하기 위하여 공명진동실험을 수행하였다. 또한 구조적 감쇠비와 고유주파수 등을 규명하기 위하여 각 배합별로 $15{\times}10{\times}240cm$의 RC보시험체를 제작하여 자유진동시험를 실시하여 주파수 영역에서 Half-Power Bandwidth방법으로 측정하였다. 그리고 정적하중으로 RC보시험체에 균열을 발생시킨 후 하중단계별 고유진동수, 감쇠비등을 조사하여 손상정도에 따른 변화를 비교, 분석하였다. 실험결과 동적실험, 즉 공명진동실험으로 고강도 콘크리트와 제진재 혼입콘크리트의 재료적 동적물성을 측정하였고 강도증가에 따라 재료적 감쇠비 감소현상을 확인할 수 있었다. RC보시험체는 하중단계에 따라, 즉 손상정도에 따라 고유진동수는 감소하고 구조적 감소비는 증가하는 경향이 나타났다.

Impact Echo Test for the Dynamic Characteristics of a Vibration-Mitigated Concrete Structure

  • Chung, Young-Soo;Park, Young-Goo
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.23-29
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    • 2002
  • Recent construction activities have given rise to civil petitions associated with vibration-induced damages or nuisances. To mitigate unfavorable effects of construction activities, the measures to reduce or isolate from vibration need to be adopted. In this research, a vibration-mitigated concrete, which is one of the active measures for reducing vibration in concrete structures, was investigated. Concrete was mixed with vibration-reducing materials (i.e. latex, rubber power, plastic resin, and polystyrofoam) to reduce vibration and tested to evaluate dynamic material properties and structural characteristics. Normal and high strength concrete specimens with a certain level of damage were also tested for comparisons. In addition, recycling tires and plastic materials were added to produce a vibration-reducing concrete. A total of 32 concrete bars and eight concrete beams were tested to investigate the dynamic material properties and structural characteristics. Wave measurements on concrete bars showed that vibration-mitigated concrete has larger material damping ratio than normal or high strength concrete. Styrofoam turned out to be the most effective vibration-reducing mixture. Flexural vibration tests on eight flexural concrete beams also revealed that material damping ratio of the concrete beams is much smaller than structural damping ratio for all the cases.

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일상 환경변화를 고려한 구조물 진동피해의 수준 평가 (Estimation of Structural Damage by Blasting Vibration Considering the Environmental Crack Deformation)

  • 정지문;양형식
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.57-64
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    • 1999
  • 근거리 발파에 의한 구조물 피해의 임계진동수준을 결정하기 위해 구조물의 기존 균열 변형과 지반 진동수준을 계측하였다. 구조물에 대한 발파진동의 피해를 평가하기 위해 일상적인 환경변화에 의한 기존 균열의 최대 변형량을 고려한 새로운 기준을 제시하였다. 본 실험에서 사용된 2 채의 농어촌 조적조 가옥에 대한 시험 결과를 보면, 구조물에 피해를 유발하기 위한 진동 수준은 설계 기준보다 훨씬 더 큰 수준임을 알 수 있다.

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지반 진동에 의한 주변침하 예측기법 사례 연구를 중심으로 (Prediction Technique of Vibration Induced Settlement -On the Basis of Case Studies)

  • 김동수;이진선
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권5호
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    • pp.103-116
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    • 1996
  • 교통하중이나 건설 작업에 의해 야기되는 지반진동은 인접구조물에 손상을 입힐 수 있으므로 중요하게 관리되어야 한다. 최근 문헌에 의하면 도심지에서 구조물 손상의 주요 원인은 진동파의 직접 전달에 의한 손상보다 지반다짐으로 야기되는 부등침하에 의한 것으로 알려져 있다. 덕 논문에서는 지반진동에 의한 주변침하 예측기 법을 사례 연구를 충심으로 소개하였다. 실험실에서 개발된 침하예측모델의 현장적용기법을 설명하였으며, 사례연구에서 계측된 침하량과 모델에서 예측된 침하량을 비교하였다. 모델에서 예측한 침하량은 실제침하량과 비교적 잘 일치하였다. 전형적인 도심지 상황에서 영향요소 연구를 수행하여 침하예민요소들을 살펴보고 현장에서의 신뢰성있는 진동 계측 및 평가 방법을 제안하였다. 이상의 연구를 통해 사직토 지반에서 진동에 의한 침하평가 및 예측을 위해 개발된 모델의 사용 가능성을 입증하였다.

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