충격파에 따른 쉘터 내 DAQ 장비에 가해지는 진동 해석

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확장요약문

폭발 및 충격 하중을 받는 구조물에서는 외부 구조체의 건전성뿐만 아니라 내부 장비로 전달되는 진동 응답을 함께 고려할 필요가 있다. 본 연구에서는 충격파가 쉘터에 작용할 때 발생하는 구조 진동과 내부 플레이트의 응답을 실험 및 유한요소해석을 통해 분석하였다. 충격 실험에서 쉘터 전면의 압력 이력과 구조물의 가속도 응답을 계측하였으며, 측정 압력을 기반으로 충격파의 입사 특성과 도달 시간의 차이를 고려하여 쉘터 각 면의 압력 경계조건을 구성하였다. 해석 결과는 계측 가속도와 비교하여 구조물 외부에서 내부 플레이트로 전달되는 진동 특성을 검토하였다. 또한 실제 계측 압력의 단순화가 구조 응답에 미치는 영향을 확인하기 위해 복수의 Friedlander 파형을 중첩한 근사 입력을 구성하였다. 원 신호와 단순화 신호는 시간영역과 연속 웨이블릿 변환 기반의 시간-주파수 영역에서 비교하였다. 단순화된 입력은 전체적인 압력 변화와 외부 구조물의 주요 응답 경향을 재현하였으나, 일부 시간-주파수 성분이 감소하였으며 이러한 차이는 내부 플레이트 응답에 상대적으로 크게 나타났다. 이를 통해 충격 하중의 단순화가 구조물 외부와 내부의 응답 예측에 서로 다른 영향을 미칠 수 있음을 확인하였다.