[논문]복합면진장치를 적용한 무정전전원장치의 1축 진동대실험 기반 동적특성 분석

이지언; 이승재; 박원일; 최경규

doi:10.11112/jksmi.2022.26.1.19

복합면진장치를 적용한 무정전전원장치의 1축 진동대실험 기반 동적특성 분석
Dynamic Characteristic of the Seismic Performance of Uninterruptible Power Supply with Combined Isolator Using Shaking Table Test 원문보기

한국구조물진단유지관리공학회 논문집 = Journal of the Korea Institute for Structural Maintenance and Inspection, v.26 no.1, 2022년, pp.19 - 28

이지언 (숭실대학교 건축학부) , 이승재 (숭실대학교 건축학부) , 박원일 (숭실대학교 건축학부) , 최경규 (숭실대학교 건축학부)

초록
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본 연구에서는 전력·통신 설비로 분류되는 무정전전원장치의 내진성능을 향상하기 위하여 고감쇠고무와 와이어 면진장치를 결합한 3가지 유형의 복합면진장치를 개발하였다. 복합면진장치를 적용한 UPS의 동적 특성을 분석하기 위하여 단축 진동대 실험을 수행하였다. 진동대 실험은 국외 진동대 실험 기준인 ICC-ES AC156을 따라 수행하였으며 기준에서 제시하고 있는 요구응답스텍트럼을 기반으로 입력 지진파를 생성하였다. 입력 지진파의 스케일을 50%에서 200%까지 증가시키며 가진하였다. 진동대 실험을 바탕으로 UPS의 손상양상 및 고유진동수, 감쇠비. 동증폭계수, 상대변위 등 동적특성을 비교 및 분석하였다. 3가지 유형의 복합면지장치를 적용함에 따라 UPS의 내진성능이 향상되었으며 이를 통해 개발 면진장치의 성능을 검증하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

In this study, three types of combined isolator consisting of High Damping Rubber Bearing (HDRB) and wire isolator were developed for Uninterruptible Power Supply system (UPS). The dynamic characteristics of the combined isolator were investigated through one-axis shaking table test. The input acceleration were generated in accordance with ICC-ES AC156 code. Scale factors of the input acceleration were designed to be 0.5-2 times the required response spectrum defined in ICC-ES AC156. Based on the test results, damage and dynamic characteristics of the UPS were investigated: including natural frequency, damping ratio, acceleration time history response, dynamic amplification factor and relative displacement. Based on that, it was found that the combined isolator developed in this study could improve the seismic behavior of the UPS, in particular, the response acceleration.

주제어

표/그림 (23)

그림 Fig. 1 Details of combined isolator system
그림 Fig. 2 Details of tested UPS
표 Table 1 Detailed characteristics of combined isolator system
표 Table 2 Detailed specifications of UPS specimen
그림 Fig. 3 Details of specimens
그림 Fig. 4 Details of combined isolator in the rail
그림 Fig. 5 Shaking table
그림 Fig. 6 Test setup and measurement
표 Table 3 Design parameters
표 Table 4 Parameters for required response spectrum
그림 Fig. 7 ICC-ES AC156 Required Response Spectrum (RRS)
그림 Fig. 8 Comparison between spectra of input acceleration and RRS target
표 Table 5 Input and test protocol
그림 Fig. 9 Damage observation to A-type 2-stories combined isolator (AC156 200%)
그림 Fig. 10 Comparison between spectra of input acceleration and RRS target
그림 Fig. 11 Peak response acceleration versus PGA (X,Y,Z) for the test specimens in X-direction shaking table test
표 Table 6 Damage observation for A-type 2-stories combined Isolator according to experimental progress
표 Table 7 Peak responses acceleration of the test specimens
그림 Fig. 12 Peak relative displacement response versus PGA for the test specimens
그림 Fig. 13 Peak relative displacement response versus PGA for the test specimens
그림 Fig. 14 Transfer function – frequency curves
그림 Fig. 15 Fundamental frequency in each test
그림 Fig. 16 Damping ratio in each test

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