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유전알고리즘에 의한 강봉의 구조특성행렬 산출법
Identification of Structural Characteristic Matrices of Steel Bar by Genetic Algorithm 원문보기

한국소음진동공학회논문집 = Transactions of the Korean society for noise and vibration engineering, v.20 no.10 = no.163, 2010년, pp.946 - 952  

박석주 (한국해양대학교) ,  제해광 (한국해양대학교) ,  이금주 (한국해양대학교) ,  박영범 (디케이이엔티) ,  박경일 (디케이이엔티)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

A method for the identification of structural characteristic parameters of a steel bar in the matrices form such as stiffness matrices and mass matrices from frequency response function(FRF) by genetic algorithm is proposed. As the method is based on the finite element method(FEM), the obtained matr...

주제어

#구조특성행렬   #주파수응답함수   #고유진동수   #고유진동형   #유전알고리즘   #조상   #자손   #교배   #돌연변이   #목적함수   #곡선맞춤법  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 유전알고리즘을 이용한 주파수응답함수로부터의 강봉의 구조특성행렬 산출법을 제안함으로써 이러한 문제점들을 해결하였고 다음의 결론을 얻었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
유한요소법은 어떤 분야에서 필수적인 해석 도구인가? 구조물의 동적 거동을 예측하기 위하여 유한요소법은 거의 필수적인 해석 도구가 되었다. 설계 단계에서는 물론이고 문제 해결에도 반드시 이용하는 도구로 유한요소법이 그 자리를 확고히 하고 있다.
유전알고리즘을 이용한 주파수응답함수로부터의 강봉의 구조특성행렬 산출법을 제안함으로써 도출된 결론은 무엇인가? 둘째, 구속조건이 없는 자유 상태에서의 주파수응답함수로부터 구조특성행렬을 구하였기 때문에 이 결과를 다른 유한요소법에 부분구조로써 이용할 수 있다. 셋째, 이론 상 완벽한 유한요소 모델의 경우는 단 한 점의 주파수응답함수부터 구조특성행렬을 구할 수 있다. 즉 유일한 강성행렬과 질량행렬이 존재 한다. 넷째, 단 두 점의 실험 주파수응답함수로부터 강봉의 구조특성행렬을 구하였고, 해석에 사용하지 않은 영역의 주파수응답함수까지 맞출 수 있다. 다섯째, 계산한 구조특성행렬의 고유치 해석으로 부터 해석에 사용하지 않은 절점을 포함하여 모든 점의 정확한 고유진동수와 고유진동형까지 구할 수 있다.
구조특성행렬의 계산 결과 회전자유도에 대한 주파수응답함수를 측정하기 어렵기 때문으로 이유를 대기도 한 이유는 무엇인가? 종래에는 주파수응답함수로부터 고유진동수와 고유진동형을 구하는 것과 구조특성행렬을 구하는 일이 별도로 시행되었다. 더구나 구조특성행렬의 계산 결과는 그 행렬의 물리적인 의미를 부여하기도 어려울 정도였기 때문에 회전자유도에 대한 주파수응답함수를 측정하기 어렵기 때문으로 이유를 대기도 하였다.
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참고문헌 (11)

  1. Beliveau, J., 1976, “Identification of Viscous Damping Structures from Modal Information,” American Society of Engineers Applied Mechanics, Vol. 43, p. 335. 

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  2. Burak, S. and Rsm, Y. M., 2001, “The Construction of Physical Parameters from Modal Data,” Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 15, No. 1, p. 3. 

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  3. Fritzen, C. P., 1986, “Identification of Mass, Damping, and Stiffness Matrices of Mechanical System,” American Society of Mechanical Engineers Journal of Vibration, Acoustics, Stress, and Reliability in Design, Vol. 108, p. 9. 

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  4. Wang, J. H., 1988, “Mechanical Parameters Identification with Special Consideration of Noise Effects,” Journal of Sound and Vibration, Vol. 125, No. 1, p. 151. 

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  5. Jeong, W. B., Okuma, M. and Nagamatsu, A., 1989, “Experimental Identification of Mechanical Structure with Characteristic Matrices,” JSME International Journal Series 3, Vol. 32, No. 1, p. 30. 

  6. Jeong, W. B. and Nagamatsu, A., 1992, “A New Approach for Identification of Physical Matrices by Modal Testing,” Proc. of the 10th IMAC, p. 256. 

  7. Kim, K. S. and Kang, Y. J, 2007, “Identification of Structural Parameters from Frequency Response Functions,” Proceedings of the KSNVE Annual Autumn Conference, p. 863. 

  8. Ibrahim, S. R. and Mikulcik, E. C., 1977, “A Method for the Direct Identification of Vibration Parameters from the Free Response,” The Shock and Vibration Bulletin, Vol. 47, Part 4, p. 183. 

  9. Min, C. H., Park, H. I. and Bae, S. R., “Experimental Vibration Analysis of Damped Beam Model Using Multi-degree Curve Fitting Method,” The Korean Society of Ocean Engineers Bulletin, Vol. 22, No. 1, p. 70. 

  10. Min, C. H., Park, H. I., Bae, S. R. and Jeon, J. J., “New Global Curve-fitting Method Using Frequency Response Function,” The Korean Society of Ocean Engineers Bulletin, Vol. 23, No. 6, pp. 82-86. 

  11. Nagamatsu, A., 1985, “Modal Analysis,” Baifukan, p. 61. 

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