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Seismic Qualification of Electrical Cabinet Using High-Fidelity Simulation under High Frequency Earthquakes
학술지명 sustainability 저자 최종웅,박성완,손호영,전법규,정우영,주부석
발표일 2020-09-29

Most nuclear and nonnuclear power plants have been designed in the frequency rangeof 2 to 10 Hz, but now, the design guidelines for structural and nonstructural components such aselectrical cabinets must be improved by including high frequency greater than 10 Hz for sustainableenergy. The electrical cabinet is the essential piece of equipment for safety functions and theuncertainty of seismic capability in power plants. Consequently, the attention of this study focusedon evaluating the seismic demands of the electrical cabinet under high frequency earthquakes andalso, seismic qualification of the electrical cabinet using the identification of experimental tests andnumerical models. An experimental test based on ICC-ES AC 156 and IEEE std.344 was conductedfor seismic qualification of the cabinet and then, a high-fidelity finite element model to capture thesignificant deformation was developed in this study. It is observed that the fundamental frequencieswere 16 and 24 Hz from the experimental tests, respectively. In order to verify the proposedhigh-fidelity simulation model, the target fundamental frequencies of the cabinet were evaluated inthe ABAQUS platform. It was interesting to note that the reconciliation of experimental and analyticalresults was extremely identical. Furthermore, in order to evaluate seismic response characteristics ofthe cabinet subjected to high and low frequency earthquakes, time history analysis was conductedin this study, using the ABAQUS platform. As a result, the observation showed that the seismicresponse of the cabinet system under a high frequency earthquake was relatively higher than thatof low frequency. It can be very important to note that the cabinet system was sensitive to highfrequency vibration.

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