고객이 직면한 과제
버팔로 대학(UB)의 구조물 엔지니어링 및 내진 시뮬레이션 실험실(SEESL)은 지난 30년 동안 토목 구조 공학의 발전에 중요한 역할을 해왔습니다. 버팔로 대학은 우수한 수준의 교육, 선구적인 연구, 다양한 산업에서 코드, 표준 및 테스트 방법을 확립하도록 도와 이러한 업적을 이루었습니다.
SEESL은 현재 광범위한 작업을 지원합니다. 이 시설은 다학제 내진 엔지니어링 및 연구 센터(MCEER) 및 George E. Brown, Jr., 내진 엔지니어링 시뮬레이션 네트워크(NEES)를 위한 공간을 따로 가지고 있습니다. 또한 UB의 교육 및 연구 이니셔티브를 지원하고 상업 및 연구 목적으로 외부 고객에게 서비스를 제공합니다. 전문 영역에는 구조물 진동 테스트, 동적 테스트, 재료 정적 테스트, 구조 제어 테스트, HVAC 시스템이나 매달린 천장과 같은 비 구조 구성요소의 검증과 전기 변전소와 같은 필수 시스템이 포함됩니다.
UB 토목, 구조 및 환경 공학 부서의 교수이자 SEESL 시설의 설립자인 Andrei Reinhorn 박사는 "저희는 여러 분야에서 업계 최초를 달성했지만 이 시설을 생산한 재능을 자랑스럽게 생각합니다."라고 합니다. "전 31년 동안 400명이 넘는 엔지니어가 졸업하는 것을 보았습니다. 이들 중 많은 엔지니어가 전 세계에 고급 토목 및 지진 테스트 연구소를 설립했습니다."
SEESL은 엄청난 힘, 변위 및 시편 크기와 함께 보다 사실적인 시뮬레이션을 제공하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. Reinhorn은 "저희가 조사하는 많은 구조물이 실험실보다 크기 때문에 테스트할 수 있는 항목의 크기가 제한됩니다. "따라서 저희가 진행 중인 과제 중 하나는 비용을 절감하면서 테스트 실험실에서 더욱 정확한 시뮬레이션을 제공하는 더 나은 방법을 찾는 것입니다."
MTS 솔루션
MTS는 1983년부터 SEESL 테스트 엔지니어가 새로운 연구 방법을 탐색하는 데 필요한 즉시 사용 가능한 테스트 전문 지식과 함께 새로운 테스트 요구 사항에 빠르게 적응하는 데 필요한 구성 가능한 기술을 SEESL에 제공했습니다. 이 오랜 파트너십을 통해 SEESL은 토목 구조 및 지진 시뮬레이션 정확도를 개선하기 위한 새로운 기술을 지속적으로 식별할 수 있었습니다.
SEESL은 2004년에 주요 업그레이드를 완료하여 시설의 크기를 3배로 늘리고 MTS에서 제공하는 여러 고급 새로운 테스트 장비를 통합했습니다. 여기에는 원래 5DOF 쉐이크 테이블을 보완하기 위한 2개의 6DOF 쉐이크 테이블, 대규모 동적 및 정적 액추에이터, 지질 공학 층류 상자, 네트워크로 연결된 MTS FlexTest® 컨트롤러가 포함됩니다. 2개의 MTS 6DOF 쉐이크 테이블을 결합하여 최대 40m 길이의 실물 크기 브리지를 포함하여 매우 큰 시편의 테스트를 지원할 수 있습니다. MTS와 SEESL은 또한 +/-1m의 스트로크와 최대 3m의 속도를 지원하는 2층 쉐이크 테이블로 구성된 비 구조물 부품 시뮬레이션을 위한 고유한 시설을 공동으로 개발했습니다.
MTS와 27년 동안 협업해온 SEESL의 기술 서비스 관리자인 Mark Pitman은 "쉐이크 테이블의 구성 가능성은 테스트 및 실험 측면에서 새로운 가능성을 열었습니다."라고 합니다.
Pitman에 따르면 이러한 혁신은 MTS 테스트 장비의 다용성과 정밀도뿐만 아니라 MTS의 현장 엔지니어가 쉽게 사용할 수 있는 도메인 전문 지식을 통해 가능합니다.
Pitman은 "지진 시뮬레이션과 정적 및 동적 테스트 전문가에게 직접 액세스할 수 있는 능력을 높이 평가했으며 MTS는 항상 응용 프로그램, 시스템 엔지니어링 및 시설 계획에서 재능 있는 엔지니어링 직원을 보유하고 있습니다."라고 합니다. "MTS는 제가 최고라고 생각하는 수준의 기술 지원과 현장 엔지니어링을 제공했습니다."
SEESL이 MTS와의 하이브리드 시뮬레이션 기술의 초기 탐색에서 협력한 것은 이러한 지원의 예입니다. 이 기술은 하위 구조의 기계적 테스트를 나머지 구조의 컴퓨터 모델과 동시에 결합합니다. 이 기술은 전체 구조를 테스트하는 데 필요한 실험실 공간과 테스트 장비에 투자하지 않고도 지진이 토목 구조에 미치는 영향을 이해하는 효과적인 수단을 제공합니다.
Reinhorn은 "하이브리드 시뮬레이션은 시편이 속한 더 큰 구조물을 보다 정확하게 특성화하면서 테스트 시편 크기를 관리 가능한 상태로 유지하는 데 필수적인 것으로 입증되었습니다."라고 합니다.
고객 혜택
Reinhorn과 Pitman은 SEESL이 토목 구조 공학 분야에서 강력한 글로벌 리더십 위치를 구축하고 유지하는 데 MTS가 필수적이라는 데 동의합니다. 이 파트너십은 SEESL 엔지니어가 교육, 연구 및 상업 테스트 목표를 지원하는 새로운 테스트 방법을 자신 있게 추구 할 수 있는 매우 유능하고 구성 가능한 기반을 만들었습니다.
Pitman은 "테스트 장비의 유연성은 창의성을 발휘하고 새로운 혁신을 추구할 수 있는 능력을 제공하기 때문에 탐색 측면에서 저희를 해방시켜줍니다."라고 합니다. "저희는 연구 및 실험 분야의 선구자일 수 있지만 이는 대부분 MTS가 훌륭한 가이드이기 때문입니다."
Reinhorn 박사는 "이 실험실 유연성은 테스트 소프트웨어와 하드웨어를 표준화하여 학습을 단순화할 수 있기 때문에 교육 및 멘토링 관점에서도 저희에게 도움이 됩니다."라고 합니다. "학생들은 테스트 장비 자체를 마스터하기 보다는 실험 방법을 이해하는 데 더 집중할 수 있습니다."
SEESL은 또한 MTS로부터 정기적인 유지 보수 서비스를 받으며 Pitman은 이것이 SEESL의 성공에 도움을 준 중요한 요소라고 언급합니다. "정기적인 유지 보수, 보정 및 수리로 인해 저희는 최소한의 가동 중지 시간으로 MTS 장비를 운영할 수 있었습니다." 그의 말입니다. "저희는 매일 각기 다른 준비 단계에 있는 5~6개의 프로젝트를 동시에 실행하고 있습니다."
Reinhorn 박사는 앞으로 SEESL과 MTS의 협업으로 더 큰 결과를 낼 수 있을 것이라 기대합니다. "MTS의 존재와 지원이 없었다면 저희는 현재 위치에 도달하지 못했을 것입니다. MTS와의 파트너십은 지난 30년 동안 훌륭했으며 훨씬 더 길어지기를 바랍니다."
