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가속도와 변형률 데이터의 융합을 이용한 교량의 변위추정 원문보기

소음진동 = Journal of KSNVE, v.24 no.4, 2014년, pp.14 - 17  

심성한 () ,  박종웅 (Univ. of Illinois at Urbana-Champaign) ,  정형조 (KAIST)

초록이 없습니다.

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문제 정의

  • 센서 설치를 위한 기준점 문제를 해결하고 다지점에서의 변위 계측을 위해 가속도, 변형률 등의 다른 계측 데이터를 이용하는 간접 계산법이 최근 다양하게 개발되었고, 이 글에서는 가속도와 변형률을 융합하여 변위를 계측하는 기법을 소개하고자 한다.
  • 이에 따라 변위를 계측할 수 있는 많은 직·간접적인 방법들을 개발되고 사용되고 있지만 아직까지 센서의 설치, 비용, 정확도에서 여러가지 어려움이 있다. 이 글에서는 가속도와 변형률 게이지를 이용하여 변위를 간접적으로 추정하는 방법을 소개하였다. 보편적으로 사용하는 가속도와 변형률 게이지를 이용하므로 센서의 설치와 데이터 계측이 용이하며, 비용적인 측면에서도 우수하다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
외부 하중에 의해 발생하는 과다한 변위는 무엇을 위해 사용할 수 있는가? 변위응답은 구조물의 거동 및 현재상태를 파악하는데 중요한 정보로 사용될 수 있으므로 오랜기간 연구자들이 실내·현장 실험을 통해 계측해왔다. 외부 하중에 의해 발생하는 과다한 변위는 구조물 안전성에 문제가 있음을 나타낼 수 있는 1차적인 지표로 이용할 수 있으며, 수치모델 개선, 손상추정 등에 다시 이용될 수 있다. 변위응답은 그 중요성에 비해 가속도, 변형률과 같은 다른 계측 물리량에 비해 실구조물에서 측정이 다소 어렵다는 단점이 있다.
변위응답은 무엇에 사용할 수 있는가? 변위응답은 구조물의 거동 및 현재상태를 파악하는데 중요한 정보로 사용될 수 있으므로 오랜기간 연구자들이 실내·현장 실험을 통해 계측해왔다. 외부 하중에 의해 발생하는 과다한 변위는 구조물 안전성에 문제가 있음을 나타낼 수 있는 1차적인 지표로 이용할 수 있으며, 수치모델 개선, 손상추정 등에 다시 이용될 수 있다.
변위를 계측하는 방법 중 가장 보편적인 것은? 변위를 계측하기 위해 LVDT(linear variable differential transducer)가 있으며, GPS(global positioning system), LDV(laser doppler vibrometer), 영상기반 변위계측 시스템, 간접계산법 등의 다양한 방법이 사용되고 있다. 그 중 가장 보편적으로 사용되는 LVDT는 코어의 기계적 변위와 출력전압이 비례하도록 설계되어 있으며 정확도와 신뢰성이 높다. 그러나 LVDT는 접촉식 센서로 센서의 양단은 구조물의 변위측정 위치 고정된 점 사이에 설치하게 되므로, 실 구조물의 변위를 계측할 경우 LVDT 설치를 위한 가설구조물이 추가로 필요하다는 단점이 있다.
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