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동특성 변화로부터 구조물의 변경된 설계파라미터 해석
Analysis of Design Parameter of Structural Modification using Change of Dynamic Characteristics 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.30 no.4 = no.247, 2006년, pp.387 - 392  

오재응 (한양대학교 기계공학부) ,  이정우 (한전기공(주)) ,  이정윤 (경기대학교 기계시스템디자인공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper predicts the modified mass and stiffness of structure using the sensitivity coefficients with the iterative method. The sensitivity coefficients are obtained by the change of the eigenvectors according to structural modification. The method is applied to an examples of a 3 degree of freed...

주제어

#질량행렬   #강성행렬   #감도 계수   #동특성   #역처리 문제  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

제안 방법

  • (1) 구조 변경 전, 후의 고유벡터 변화량을 가지고 감도 계수를 해석하는 방안을 제안하였다.
  • (2) 감도 계수로부터 반복법을 이용하여 질량및 강성의 변화량 행렬을 해석하는 알고리즘을개발하였다.
  • (3) 질량 및 강성의 변화량 행렬과 유한요소법의 변경 전 질량 및 강성행렬과 비교하여 구조물의 질량 변경 위치 및 크기 해석하는 방안을 제안하였다.
  • 1 은 위에서 해석한 이론을 적용하기 위해사용한 3자유도계의 모델을 나타낸다. 3 자유도계의 구조 변경 전 질량은 각각 1kg과 3kg, 2kg, 강성은 IN/m와 IN/m, 2N/m로 하였다. 질량은 1 번 요소에 0.
  • 구조물의 변경 전, 후의 동특성을 이용하여 구조물에 변경된 질량 및 강성위치와 크기를 예측하는 알고리즘을 개발하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다.
  • 5kg 감소시켰다. 또한 강성은 2번과 3번 요소에 각각 0.5N/m, 0.4N/m을 추가하였으며 3자유도계의 질량과 강성행 렬은 다음과 같으며 이를 이 용하여고유치해석을 하였다.
  • 본 연구에서는 구조 변경 전, 후의 고유벡터를이용하여 감도계수를 해석한 다음, 이 감도계수와 변경 전, 후의 고유진동수로부터 일반화된 질량 및 강성 변화량을 반복법을 이용하여 해석하는 방법을 제시한다. 이 일반화된 질량과 강성변화량으로 3자유도계에 적용하여 구조물의 변경된 질량 과 강성의 위치 및 크기를 예측하고컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 유효성을 검증한다.
  • 방법을 제시한다. 이 일반화된 질량과 강성변화량으로 3자유도계에 적용하여 구조물의 변경된 질량 과 강성의 위치 및 크기를 예측하고컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 유효성을 검증한다.
  • 이에 반해 이번 연구는 역으로 변경 전, 후의 동특성을 가지고 감도계수를 구하고 이 감도 계수를 이용하여 변경된 설계파라미터를 구한다.
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참고문헌 (8)

  1. Fox, R. L. and Kapoor. M. P., 1968. 'Rates of Change of Eigenvalues and Eigenvectors.' AIAA Journal, Vol. 6, No. 12, pp. 2426-2429 

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  2. Kim, H. and Park, Y., 1999, 'Updating Algorithms of Finite Element Model Using Singular Value Decomposition and Eigenanalysis,' Transactions of the KSNVE, Vol. 9, No. 1, pp. 163-173 

  3. Ahmadian, H., Mottershead, J. E. and Friswell M. I., 1998, 'Regularization Methods for Finite Element Model Updating,' Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 12, No. 1, pp. 47-64 

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  4. Lee, J. M., Lee, J. W. and Sung, M. H., Fritzen, C. P., 1992, 'A study on Dynamic Modelling of Joint in Plate Structure,' Transactions of the KSNVE, Vol. 2, No. 1, pp. 61-66 

  5. Park, Y. S. and Park, H. S., 1984, 'A Study on Improving the Realiablity of a Finite Elements Model and Stiffness Damage Detection by Dynamic Characteristics Measurements,' Transactions of KSME A, Vol. 10, No. 1, pp. 157-163 

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  6. Friswell, M. I., Penny, J. E. T. and Wilson, D. A. L., 1994, 'Using Vibration Data and Statistical Measures to Locate Damage in Structures,' Journal of Analytical and Experimental Modal Analysis, Vol. 9, No. 4, pp. 239-254 

  7. Zhang, Q., Wang, W., Allemang, R. J., and Brown, D. L., 1989, 'Prediction of Mass Modification For Desired Natural Frequencies,' Journal of Analytical and Experimental Modal Analysis, Vol. 4, No. 2, pp. 39-44 

  8. Lee, J. Y., 2002, 'A Structural Eigenderivative Analysis by Modification of Design Parameter,' Transactions of KSME A, Vol. 26, No. 4, pp. 739-744 

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