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저널정보
한국전산구조공학회 한국전산구조공학회논문집 한국전산구조공학회논문집 제33권 제1호
발행연도
2020.1
수록면
9 - 16 (8page)

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본 연구는 쿨롱마찰을 갖는 동적시스템의 기초적인 연구로써 단자유도계의 자유진동응답에 대한 닫힌 해를 제공하는 것을 목적으로 한다. 쿨롱마찰을 포함하는 동적시스템의 운동방정식은 운동방향에 따른 마찰력의 부호변화로 인하여 비선형 미분방정식의 형태로 표현되기 때문에 닫힌 형태의 해를 얻기가 매우 어려운 특성이 있다. 이를 해결하기 위한 기존의 방법으로는 수치적분법에 의해 비선형 미분방정식을 직접 계산하거나 또는, 쿨롱마찰에 의한 감쇠효과를 등가점성감쇠로 치환한 선형 미분방정식을 이용하여 간접적으로 해를 구하는 방법이 사용되고 있다. 그러나 이러한 방법들은 수학적인 측면에서 닫힌 해를 제공하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 운동방정식에서 반주기 구간마다 반전되는 마찰력의 부호변화를 고려하고, 이를 멱급수를 이용하여 전 구간으로 확장시킴으로써 쿨롱마찰을 고려한 단자유도계의 자유진동응답에 대해서 수학적으로 닫힌 해를 유도하였다. 또한, 마찰력의 크기가 강성에 의한 복원력의 크기보다 커지는 순간에 자유진동 운동이 정지하는 조건을 이용함으로써 주어진 초기조건에 대해서 예측되는 자유진동 반주기의 수와 운동이 정지하는 순간의 정확한 응답 값을 제안하였다.
#coulomb friction #friction damping #single-degree-of-freedom #SDOF) system #free vibration response #closed-form solution

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참고문헌 (7)

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Chopra, A.K. / 2007 / Dynamics of Structures / Pearson Education Inc :876 google schola 이성경 / 2018 / 구조물의 자유진동응답을 이용한 점성감쇠비와 마찰계수의 동시추정 / 대한건축학회연합논문집 20(4):37~44 dbpia 이성경 / 2019 / 마찰감쇠가 포함된 구조물의 자유진동 변위 및 가속도응답 특성 / 대한건축학회연합논문집 21(3):31~38 dbpia 박지훈 / 2006 / 마찰감쇠기-가새 시스템의 확률분포 기반 등가선형화에 관한 실험적 연구 / 한국소음진동공학회논문집 16(4):394~403 google schola Rao, S. S. / 1995 / Mechanical Vibrations / Addison-Wesley Publishing Company :912 google schola

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