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(a) 제어부에 의해 대상 구조물의 요소별 강성 변화에 따른 고유 진동수 변화율이 계산되는 단계;(b) 상기 대상 구조물에 부착된 가속도 센서가 가속도 데이터를 획득하는 단계;(c) 상기 획득된 가속도 데이터로부터 작동 중 모달 해석을 이용하여 상기 제어부에 의해 점검 주기별로 고유 진동수가 추정되는 단계; (d) 상기 제어부에 의해 상기 추정된 고유 진동수의 변화량이 분석되고 위험 신호가 판별되어 상기 대상 구조물의 손상 여부 및 손상 발생 시점이 추정되는 단계; (e) 상기 고유 진동수의 변화량 및 고유 진동수 변화율 행렬을 이용하여 상기 제어부에 의해 상기 대상 구조물의 손상 위치가 추정되는 단계; 및(f) 상기 추정된 손상 위치에서 발생된 상기 대상 구조물의 손상 정도가 상기 제어부에 의해 추정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계는상기 제어부가 상기 요소별 강성 변화를 복수개로 구분하고 각 손상 정도에서 계산되는 n차 모드의 상기 고유 진동수 변화율이 산출되는 단계; 상기 요소별-모드별 상기 고유 진동수 변화율 데이터가 선형으로 그래프화되어 상기 제어부에 의해 기울기가 계산되는 단계; 및상기 계산된 기울기를 이용하여 상기 제어부에 의해 상기 요소별 강성 변화에 따른 상기 고유 진동수 변화율 행렬이 산출되는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 (d) 단계는(d-1) 상기 대상 구조물의 상기 손상 여부를 판단하기 위한 경고 지수가 상기 제어부에 의해 산출되는 단계; (d-2) 분포도를 고려하여 상기 제어부에 의해 상기 산출된 경고 지수가 정규화되는 단계; 및(d-3) 상기 제어부에 의해 상기 정규화된 경고 지수를 분석하여 상기 대상 구조물의 상기 손상 여부 및 상기 손상 발생 시점이 추정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 3 항에 있어서, 상기 (e) 단계는상기 손상 발생 시점에서 계측된 상기 경고 지수가 상기 제어부에 의해 상기 고유 진동수 변화율 행렬에 대입되는 단계; 상기 고유 진동수 변화율 행렬의 각 행 벡터에서 i번째 요소 변화에 따른 제1 고유 진동수 변화율 벡터 및 모니터링에 의해 계측된 제2 고유 진동수 변화율 벡터가 상기 제어부에 의해 설정되는 단계; 코사인 유사도 기법을 이용하여 상기 제어부에 의해 상기 제1 및 제2 고유 진동수 변화율 벡터의 코사인 유사도가 계산되는 단계;각 모드별로 계산된 상기 제1 및 제2 고유 진동수 변화율 벡터의 비율의 표준편차가 상기 제어부에 의해 계산되는 단계;상기 계산된 표준편차를 이용하여 상기 제어부에 의해 크기 지수가 계산되는 단계;계산된 상기 코사인 유사도와 상기 크기 지수의 곱을 통해 상기 제어부에 의해 손상 지수가 산출되는 단계; 및상기 산출된 손상 지수를 이용하여 상기 제어부에 의해 상기 대상 구조물의 상기 손상 위치가 추정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 1 항에 있어서, 상기 대상 구조물의 고유 진동수 변화율은상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 은 i번째 요소의 강성이 변경되었을 때 계산되는 j차 모드 고유 진동수이고, 상기 fj 는 강성이 변경되기 전 계산된 j차 모드 고유 진동수인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 5 항에 있어서, 상기 고유 진동수 변화율 행렬은상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 [S]의 각 행 벡터는 요소별 강성 변화에 따른 상기 고유 진동수 변화율이고, 상기 는 i번째 요소 변화에 따른 제1 고유 진동수 변화율 벡터인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 6 항에 있어서, 상기 점검 주기별로 추정된 고유 진동수는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 는 p번째 주기에서 측정된 고유 진동수들의 벡터이고, 상기 는 p번째 주기에서 획득된 i차 고유 진동수인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 4 항에 있어서, 상기 경고 지수는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 는 p번째 주기에서 획득된 i차 고유 진동수이고, 상기 는 p-1번째 주기에서 획득된 i차 고유 진동수인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 8 항에 있어서, 상기 정규화된 경고 지수는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 는 p번째 주기까지 측정된 i차 모드 경고 지수의 평균이고, 상기 는 각각 p번째 주기까지 측정된 i차 모드 경고 지수의 표준편차이며, 상기 는 상기 산출된 경고 지수인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 9 항에 있어서, 상기 제2 고유 진동수 변화율 벡터는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 는 d번째 주기에서 획득된 n차 고유 진동수이고, 상기 는 d-1번째 주기에서 획득된 n차 고유 진동수인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 10 항에 있어서, 상기 코사인 유사도는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 는 i번째 요소 변화에 따른 제1 고유 진동수 변화율 벡터이고, 상기 는 계측된 고유 진동수의 변화량에 대한 제2 고유 진동수 변화율 벡터이며, 는 i번째 요소 변화에 따른 j차 제1 고유 진동수 변화율 벡터이고, 상기 는 j차 계측된 고유 진동수의 변화량에 대한 제2 고유 진동수 변화율 벡터인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 4 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 고유 진동수 변화율 벡터의 비율은상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 는 i번째 요소 변화에 따른 제1 고유 진동수 변화율 벡터이고, 상기 은 계측된 고유 진동수의 변화량에 대한 제2 고유 진동수 변화율 벡터인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 12 항에 있어서, 상기 크기 지수는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 은 제1 및 제2 고유 진동수 변화율 벡터의 비율의 표준편차인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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제 13 항에 있어서, 상기 손상 지수는상기 제어부에 의해 다음의 수학식에 의해 산출되고,상기 CSi는 i번째 요소 변화에 따른 코사인 유사도이고, 상기 MIi는 i번째 요소 변화에 따른 크기 지수인 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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(a) 제어부에 의해 대상 구조물의 요소별 강성 변화에 따른 고유 진동수 변화율이 계산되는 단계;(b) 상기 대상 구조물에 부착된 가속도 센서가 가속도 데이터를 획득하는 단계;(c) 상기 획득된 가속도 데이터로부터 작동 중 모달 해석을 이용하여 상기 제어부에 의해 점검 주기별로 고유 진동수가 추정되는 단계; (d) 상기 제어부에 의해 상기 추정된 고유 진동수의 변화량이 분석되고 위험 신호가 판별되어 상기 대상 구조물의 손상 여부 및 손상 발생 시점이 추정되는 단계; (e) 상기 고유 진동수의 변화량 및 고유 진동수 변화율 행렬을 이용하여 상기 제어부에 의해 상기 대상 구조물의 손상 위치가 추정되는 단계; 및(f) 상기 추정된 손상 위치에서 발생된 상기 대상 구조물의 손상 정도가 이용하여 상기 제어부에 의해 추정되는 단계;를 포함하고,상기 (d) 단계는상기 제어부에 의해 상기 대상 구조물의 상기 손상 여부를 판단하기 위한 경고 지수가 정규화되는 단계; 및상기 정규화된 경고 지수가 표준 정규 분포표 상의 기준값 이상일 경우 상기 제어부에 의해 상기 대상 구조물의 상기 손상 여부가 추정되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는,유사도 기반 해양 구조물 손상 추정 방법
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