구조물 변형형상 추정을 위한 변위계측 최적위치 선정기법 연구 = Study of optimal displacement measurement location to estimate structure deformed shape

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This thesis proposes a new algorithm for selecting optimal displacement measurement location to estimate structure deformed shape. A reasonable guideline is presented to select optimal displacement measuring locations and the number of sensors by using this algorithm. Algorithm is divided into two parts. First, to select location of displacement measurement, EI-SF (Effective Independence- Shape Function)Method is proposed by structural shape functions. Second, to select optimal displacement measurement location, ODL (Optimal Displacement Location)Method which is consisting of positioning and structure shape estimation is proposed by grafting EI-SF Method and structural deformed shape estimation SFSM-LS (Structural Shape Function Superposition Method-Least Squares)Method (Choi, Jun Ho, 2011)
In order to verify the proposed algorithm, a numerical problem on a two-span beam was carried out. Based on the FE Model, influences of the number of measuring locations and structural shape functions are investigated on the accuracy of the estimation for selecting optimal location. Through the study of numerical example, it could be observed that the proposed algorithm is effective method.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서 론
• 1.1 연구 배경 1
• 1.2 연구 목적 7
• 1.3 연구 내용 8
• 제 2 장 구조물 변형형상 추정 알고리즘
• 2.1 구조물 변형형상 추정 알고리즘 9
• 2.1.1 구조물 변형형상 10
• 2.1.2 구조형상함수 11
• 2.1.3 구조형상함수 가중치 11
• 제 3 장 변위계측위치 선정 이론
• 3.1 최적센서위치 결정법에 대한 연구동향 13
• 3.2 Effective Independence Method 14
• 3.3 Effective Independence-Shape Function Method 이론 15
• 3.3.1 Least Squares Method 17
• 3.3.2 Fisher Information Matrix 18
• 3.3.3 Effective Independence-Shape Function Method 20
• 제 4 장 수치해석 예제
• 4.1 계측 지점 수에 따른 위치선정 연구 24
• 4.1.1 해석모델의 제원 24
• 4.1.2 구조물 변형형상 25
• 4.1.3 구조형상함수 27
• 4.1.4 변위계측위치 선정 30
• 4.1.5 선정된 계측 지점 수에 따른 추정정밀도 35
• 4.1.5.1 Deformed shape 1인 경우 36
• 4.1.5.2 Deformed shape 2인 경우 40
• 4.1.5.1 Deformed shape 3인 경우 44
• 4.2 최적의 구조형상함수 선정 연구 48
• 4.2.1 구조형상함수의 선정 48
• 4.2.1.1 계측 지점 수가 2개소인 경우 48
• 4.2.1.2 계측 지점 수가 4개소인 경우 50
• 4.2.1.3 계측 지점 수가 6개소인 경우 52
• 4.2.2 구조형상함수에 따른 추정정밀도 54
• 4.2.2.1 Deformed shape 1인 경우 54
• 4.2.2.2 Deformed shape 4인 경우 56
• 4.2.2.3 Deformed shape 6인 경우 58
• 4.3 위치선정 비교 연구 60
• 4.3.1 기존 변위계측위치 선정법 61
• 4.3.1.1 김형중 석사논문(2005) 61
• 4.3.1.2 Distributed Location Method 62
• 4.3.2 방법별 위치선정에 따른 추정정밀도 63
• 4.3.2.1 Deformed shape 1인 경우 63
• 4.3.2.2 Deformed shape 2인 경우 64
• 4.3.2.3 Deformed shape 3인 경우 65
• 제 5 장 결 론