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김병화,Kim, Byeong Hwa 한국지진공학회 2017 한국지진공학회논문집 Vol.21 No.5
This study proposes a numerical model to explain the closely placed double modes in the vibration of a layered stone pagoda system. The friction surface between the stones is modelled as the Timoshenko finite element while each stone layer is modelled as a rigid body. It is assumed that the irregular asperity on the friction surface enables the stone to be excited. This results in the closely placed modes that are composed of natural modes and self-excited modes. To examine the validity of the proposed model, a set of modal testing and analysis for a layered stone pagoda mock-up model has been conducted and a set of closely placed double modes are extracted. Applying the extended sensitivity-based system identification technique, the various system parameters are identified so that the modal parameters of the proposed numerical model are the same with those of the experimental mock-up. For a horizontal impulse excitation, the simulated acceleration responses are compared with measurements.
김병화,정선종,이도형,Kim. Byeong Hwa,Jeong. Seon Jong,Lee. Do Hyung 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.3
본 연구에서는 고유진동수를 이용하여 승강기 와이어 로프의 장력을 추정하는 방법에 대하여 소개한다. 제안 방법은 와이어로프의 진동수를 가속도계를 이용하여 계측하고 현이론법과 선형회귀법를 이용하여 장력을 추정하는 것이다. 제안 방법의 유효성을 검증하기 위하여 실물 승강기에 대하여 다양한 하중상태에 대하여 실험을 수행 하였다. 실험결과로부터 현이론법 및 선형회귀법 모두 오차범위 <TEX>${\pm}10%$</TEX> 이내로 정확한 값을 추정할 수 있었으며, 제안 방법은 승강기 와이어로프 장력추정 실무에서의 적용이 가능성할 것으로 판단된다. This study introduces the estimation technique of tension force on elevator wire rope using measured frequencies. The proposed approach estimates tension force of elevator wire rope by appling the measured frequencies into the taut string theory or linear regression technique. Such frequencies are measured by accelerometers attached on elevator wire rope. To validate the proposed approach, the various experimental cases for real elevator wire ropes are conducted. The results reveal that both the taut string theory and the linear regression technique show an error bound of <TEX>${\pm}10%$</TEX>. Thus, in practice, the proposed approach could be used for the estimation of tension force on elevator wire rope.
김병화,Kim, Byeong Hwa 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.20 No.6
열차운행주파수가 철도교의 고유진동수와 일치하면, 철도교의 공진은 피할 수 없다. 또한, 열차가 교량을 매우 빠르게 통과하면, 계측 가능한 시간응답의 샘플 수는 매우 적다. 본 논문은 그러한 경우에 대하여 철도 교량의 동특성을 매우 효과적으로 추출할 수 있는 TDD기법과 SI기법을 소개한다. 열차통과 직후에 교량의 자유진동 시간응답구간의 상호상관을 이용하여 모드형상은 TDD기법으로 추출하고, 고유진동수 및 감쇠비 등의 시간변수들은 SI기법으로 추출한다. 경부고속철도 시스템에 위치한 2경간 강합성교량의 동특성 추출실험을 통하여 TDD기법과 SI기법의 현장 적용성이 검토되었다. 동특성 추정결과는 기존의 ERADC기법의 결과와 비교 검토되었다. 추정결과는 기존의 방법을 이용하여 획득된 결과와 매우 잘 일치한다. When the crossing frequency of a train meets the natural frequency of a railway bridge, the bridge is bound to become resonant. There are few available time response samples involving a train that passes a bridge at high speed. Very effective modal-parameter extraction techniques for such special high-speed railway bridge conditions are introduced in this paper. Utilizing the cross-correlations of the free-vibration responses after the train passes, mode shapes and the temporal modal parameters (e.g., natural frequency and damping ratio) are extracted using the TDD and SI techniques, respectively. This approach has been applied to a two-span steel composite bridge in the Kyung-Bu high-speed railway system. The estimation results were compared with those obtained using the existing methods. The results fully coincide with those that were extracted using the existing aforementioned technique.
김병화,김수진,이도형,Kim. Byeong Hwa,Kim. Soo Jin,Lee. Do Hyung 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.2
본 연구는 부착식 PSC 텐던의 종진동 탄성파속도를 정확히 추출하기 위한 가장 효율적인 방법을 제안한다. 도입 긴장력이 다른 부착식 PSC 시험체에 대하여 종진동 실험이 수행되었다. 계측된 구조응답으로부터 탄성파속도를 추정하기 위하여 필터링된 가속도 신호를 이용한 방법, 속도 신호를 이용한 방법, 반향파를 이용한 방법, 그리고 주파수를 이용한 방법 등이 비교 검토 되었다. 비교 분석결과를 살펴보면, 가속도 신호를 이용하는 방법이 실용적인 측면에서 가장 효율적임을 알 수 있다. This study proposes a most effective way to estimate longitudinal elastic wave velocity of bonded PSC tendon. Various longitudinal vibration tests are conducted for bonded prestressed concrete beams with different applied prestress levels. To estimate elastic wave velocity from measured structural responses, the various estimation techniques are examined such as utilization of acceleration time history, velocity time history, reflected acceleration time history, measured frequency, etc. The comparison results show that the utilization of filtered acceleration is most effective way in practice to estimate elastic wave velocity in an impact-echo test.
프리스트레스 콘크리트 보의 긴장력과 종진동특성 사이의 관계
김병화 ( Kim Byeong Hwa ),김수진 ( Kim Soo Jin ),여금수 ( Yeo Keum Soo ),장정범 ( Park Min Seok ),이홍표 ( Park Heui Gu ) 한국구조물진단유지관리공학회 2009 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.13 No.2
This study investigates the experimental relationship between applied prestress force level and dynamic property of a bonded prestressed concrete beam. Total six prestressed concrete beams with different stress levels have been constructed for this investigation. The various axial vibration tests have been conducted to extract dynamic characteristics of the prestressed concrete beams. It turns out that the axial frequency, elastic wave velocity and elastic modulus nonlinearly increase as the prestress force level increases.
김병화 ( Kim Byeong Hwa ),응우옌주이훙 ( Nguyen Duy-hung ) 한국구조물진단유지관리공학회 2019 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.23 No.2
교량의 정밀안전진단시 고유진동수의 추출은 반드시 필요하다. 교량의 고유진동수 추출을 위해서 일반 진단 실무에서는 동재하실험을 실시된다. 그러나 교량의 가진신호 계측이 어려워, 응답만으로 고유진동수를 추출하여야 한다. 차량의 중량이 교량의 중량 대비 매우 작은 경우에 문제가 없으나, 차량의 중량이 무시 못할 정도로 큰 경우에는 차량 주행에 따른 가진 주파수가 응답스펙트럼에 나타나고, 진단 실무자는 종종 가진 모드를 교량의 1차 모드로 오인하는 경우가 적지 않다. 본 연구는 교량의 고유진동수와 차량의 가진모드를 쉽게 구별할 수 있는 실무적인 방법을 제안한다.
김병화 ( Kim Byeong Hwa ),손무락 ( Son Moo Rak ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
어스앵커의 장력을 추정할 수 있는 새로운 기법이 소개되었다. 제안 기법은 두 지점 사이의 자속투과율을 측정하여 장력을 추정한다. 어스앵커 장력추정 시스템은 개자류 회로(open magnetic circuit)를 이루고 있으며, 하나의 자화 솔레노이드와 두 개의 감지 솔레노이드로 구성되어 있다. 기존의 EM기법은 장력 추정에 큰 에너지를 필요로 하지만, 제안 기법은 적은 에너지만으로도 가능 하다.
상시 구조응답 데이터의 고유치 해석을 이용한 감쇠비 추정
김병화 ( Kim Byeong Hwa ) 한국구조물진단유지관리공학회 2020 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.24 No.1
교량의 상시 진동 데이터를 이용한 감쇠비 추정 기술이 새롭게 소개되었다. 제안 기법은 계측된 구조응답 신호의 자가상관을 이용하여 Hankel 행렬을 우선 구성한다. Hankel 행렬에 대한 고유치 해석을 적용하여 시스템 계수를 추정하고, 고유진동수와 감쇠비를 추출한다. 여기서, 계측신호는 랜덤 잡음에 오염되었다고 가정하며, 랜덤잡음 subspace의 고유벡터를 이용하여 시스템 계수를 추정한다. 다양한 랜덤잡음 조건하에 제안기법의 추정오차가 검토되었다.