| 논문명 |
베이지안 필터를 이용한 풍직각방향 하중모델 파라미터 추정 / Model Parameter Estimation of Across-Wind Load Based on Bayesian Approach |
| 수록사항 |
대한건축학회논문집, Vol.37 No.02 (2021-02) |
| 주제어 |
풍직각방향 하중; 베이지안 필터링; 무향칼만필터; 하중분리; 모델 파라미터 추정 ; Across-wind load; Bayesian filtering; Unscented Kalman Filtering; Load separation; Model parameter estimation |
| 요약1 |
풍직각방향의 풍하중은 버핏팅, 스트로할, 피드백하중 성분이 합성된 것으로 알려져 있다. 피드백하중은 구조물의 속도와 공력감쇠를 이용하여 용이하게 분리할 수 있지만, 버핏팅, 스트로할 하중성분은 결합된 형태로 나타나기 때문에 각 하중성분이 진동응답에 기여하는 특성을 정량적으로 평가하거나 각기 하중의 수학적모델일 얻는 것이 어려운 실정이었다. 본 연구에서는 베이지안 필터링을 이용하여 두가지 하중성분을 분리하고 각 하중모델의 파라미터 추정하는 새로운 기법을 제안한다. 본 기법은 전달함수 형태로 나타낼 수 있는 하중모델의 파라미터를 무향칼만필터를 이용하여 진동수영역에서 추정하고, 순차적으로 하중분리를 수행하는 프러세스로 이루어진다. 공탄성실험으로부터 얻어진 풍직각 방향의 응답으로부터 역해석을 수행하여 풍하중을 도출하고 본 연구에서 제안된 기법을 적용한 결과 버핏팅, 스트로할 각 하중모델의 파라미터 추정이 안정적으로 이루어지는 것을 알 수 있었다. |
| 요약2 |
It is known that the across-wind load is mainly consist of three components: the buffeting, Strouhal, and feedback load components. The
feedback load can be easily separated from the across-wind load using the structural velocity response and aerodynamic damping ratio.
However, it is difficult to quantitatively and independently evaluate the contribution of the buffeting and Strouhal load since the two load
components are strongly combined in the across-wind load. In this study, it is proposed a new approach to separate the two load components
using Bayesian filtering and to identify the parameters of each mathematical model. This technique consists of a process of estimating the
parameters of the mathematical load model, which can be expressed in the form of a transfer function, in the frequency domain using the
unscented Kalman filter, and sequentially performing load separation. For the validation of the proposed approach, the aeroelastic model test
was performed and wind load was inversely identified from the acceleration response obtained from the wind tunnel test. And then, the
proposed technique is applied on the wind load, which shows that the stable parameter estimation of the buffing and Strouhal load,
respectively, was reliably peformed. |
