• 제목/요약/키워드: 공진 안전성 검토

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T/G Gear Box의 파손원인 조사

  • 심종성
    • Computational Structural Engineering
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    • v.4 no.4
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    • pp.14-23
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    • 1991
  • T/G 가동중 발생한 Gear Box 파손원인을 조사하기 위하여 실시한 현장측정결과를 이용한 결과, 다음과 같은 사실을 알 수 있었다. 1) 현장 측정치와 구조해석 결과를 토대로 판단해 볼 때 본 연구대상 구조물의 구조상 문제는 없는 것으로 판단된다. 특히 측정된 진동변위를 여러기준과 비교해 볼 때 기계 가동시 구조물에 발생하는 진동은 사람이 감지할 정도에 속한다. 2) 본 연구대상 구조물과 기계의 진동수 차가 커 공진역을 벗어나므로 기계와 구조물이 공진을 일으킬 가능성은 없으며, 감쇠비에 따른 구조물의 동적응답에는 큰 변화가 없는 것으로 판단된다. 3) 구조물설계회사에서 사용한 구조해석 모델은 근사적 모델로서 구조해석 결과 안전한 값이 얻어졌다. 따라서 이 모델을 사용하여 기초설계를 실시할 경우 안전성 문제는 없는 것으로 판단되나, 다소 경제성이 문제가 되었을 것으로 사료된다. 4) 기계제작회사에서 제시한 해석자료의 불충분으로 기계제작회사의 구조해석 모형에 대해서는 충분한 검토를 실시할 수 없었으나 기계제작회사의 해석결과를 측정치와 비교해 볼 때 측정치를 훨씬 초과함을 알 수 있었다. 이는 해석모형 작성시 구조물과 하중의 실제 상황을 제대로 반영하지 못했기 때문으로 판단되며 따라서 해석결과는 타당성이 없어 보인다. 이상의 사실을 토대로 판단해 볼 때 Gear Box 파손의 주된 원인은 구조물의 결함이라기 보다는 기계 자체의 결함인 것으로 판단되나 기계에 대한 조사는 본 연구대상이 아니므로 이에 대한 검토는 실시하지 않았다.

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Numerical Simulation on Control of Tsunami by Resonator (II) (for Samcheok port) (공진장치에 의한 지진해일파의 제어에 관한 수치시뮬레이션(II) (삼척항에 대해))

  • Lee, Kwang-Ho;Jeon, Jong-Hyeok;Kim, Do-Sam;Lee, Yun-Du
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.32 no.6
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    • pp.496-505
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    • 2020
  • In the previous research, the effectiveness of resonator was confirmed through the numerical analysis on two cases with the use of existing resonator at the Mukho and Imwon ports located in the eastern coast of South Korea by discussing the reduction rates of 1983 Central East Sea tsunami, and 1993 Hokkaido Southwest off tsunami, respectively. In this study, the reduction rates of tsunami height with three different resonators, Type I, II-1, and II-2, at the Samcheok port were examined respectively through the numerical analysis using COMCOT model under the same condition as the previous study. It was discussed the spatial distribution of maximum height of tsunami, change of water level, and effectiveness of resonator with the presence of new types of resonator, and change of their sizes. As a result, the effectiveness of resonator was verified through the application of new types of resonator reducing about maximum 40% of tsunami height. In order to design the optimal resonator for the variety of site condition, it is necessary to research about the various cases applying different shape, arrangement, and size of resonator as further study.

A Numerical Analysis Review of Motion Response Characteristics and Hydrodynamics in Catamaran (쌍동형 선체의 운동응답특성과 동유체력에 관한 수치해석 비교검토)

  • Oh, Young-Cheol;Ko, Jae-Yong
    • Journal of Korea Ship Safrty Technology Authority
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    • s.35
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    • pp.41-51
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    • 2013
  • 선박 고속화와 해양레저선박에 대한 관심 증대로 쌍동형 선체건조가 증가하고 있으며 일반적으로 쌍동형 선체는 복원성, 내항성능 및 저항추진 등에서 단동형 선체보다 고속선형 및 갑판활용에 적합하다고 알려져 있다. 하지만, 쌍동형 선체는 갑판 상에서 두 개의 선체를 동체로 결합시킨 선체로서 운동 시 부체 간 공진현상이 수반된 자유표면 거동과 유체력이 발생할 수가 있다. 따라서, 이 논문에서는 이런 공진현상을 감쇠시킬 수 있는 방안을 모색하여 합리적인 쌍동형 선체의 운동응답특성과 동유체력을 산출하였다.

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Design and Structural Analysis of 2nd Crusher for Useless Wood (폐목재 2차 파쇄기에 대한 설계 및 구조해석)

  • Lee Jong-Sun;Lim Jin-Sub
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.71-74
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    • 2005
  • 본 논문에서는 폐목재의 재활용을 위한 1차 파쇄기의 다음 공정인 2차 파쇄기에 대해 경계조건과 하중조건을 적응하여 유한요소법에 의한 ANSYS로 구조해석과 모달해석을 수행하여 응력(stress), 변형률(strain)을 구하고 구조적 타당성을 검토하였다. 이는 안전성을 고려한 설계의 기초 자료가 되며 고유진동수(natural frequency)를 구하여 모터의 회전을 제어함으로서 공진(resonance) 현상을 피하는데 있다.

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Design and Structural Analysis of Crusher for Useless Wood (폐목재 파쇄기에 대한 설계 및 구조해석)

  • Lee Jong-Sun;Lim Jin-Sub
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.80-82
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    • 2004
  • 본 논문에서는 폐목재의 재활용을 위한 파쇄기의 경계조건과 하중조건을 적용하여 유한요소법에 의한 ANSYS로 구조해석과 모달해석을 수행하여 변위(displacement), 응력(stress), 변형률(strain)을 구하고 구조적 타당성을 검토하였다. 이는 안전성을 고려한 설계의 기초자료가 되며 고유진동수(natural frequency)를 구하여 모터의 회전을 제어함으로서 공진(resonance) 현상을 피하는데 있다.

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Numerical Simulation on Control of Tsunami by Resonator (I) (for Imwon and Mukho ports) (공진장치에 의한 지진해일파의 제어에 관한 수치시뮬레이션(I) (임원항과 묵호항에 대해))

  • Lee, Kwang-Ho;Jeon, Jong-Hyeok;Kim, Do-Sam;Lee, Yun-Du
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.32 no.6
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    • pp.481-495
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    • 2020
  • After the resonator on the basis of the wave-filter theory was designed to control the waves with a specific frequency range surging into the harbor, the several case with the use of resonator have been reported in some part of sea, including the port of Long Beach, USA, and yacht harbor at Rome, Italy in order to control the long-period wave motion from the vessels. Recently, the utility and applicability of the resonator has been sufficiently verified in respect of the control of tsunami approximated as the solitary wave and/or the super long-period waves. However, the case with the application of tsunami in the real sea have not been reported yet. In this research, the respective case with the use of existing resonator at the port of Mukho and Imwon located in the eastern coast of South Korea were studied by using the numerical analysis through the COMCOT model adapting the reduction rate of 1983 Central East Sea tsunami and 1993 Hokkaido Southwest off tsunami. Consequently, the effectiveness of resonator against tsunami in the real sea was confirmed through the reduction rate of maximum 40~50% at the port of Mukho, and maximum 21% at the port of Imwom, respectively. In addition, it was concluded that it is necessary to study about the various case with application of different shape, arrangement, and size of resonator in order to design the optimal resonator considering the site condition.

Evaluation of Structural Safety of Linear Actuator for Flap Control of Aircraft (항공기 플랩 제어를 위한 선형 구동기의 구조 안전성 평가)

  • Kim, Dong-Hyeop;Kim, Sang-Woo
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.4
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    • pp.66-73
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    • 2019
  • The objective of this study was to evaluate the structural safety of the basic design for the linear actuator for the flap control of aircrafts. The kinetic behavior of the linear actuator was determined using the multi-body dynamics (MBD) analysis, and the contact force was calculated to be used as input data for the structural analysis based on the finite element analysis. In the structural analysis, the thermal and static behaviors of the linear actuator satisfying the designed velocity were examined, and the structural safety of the linear actuator evaluated. Moreover, the dynamic behaviors of the key components of the linear actuator were investigated by the modal analysis. The actuation rod linearly moved with about 5 mm/s when the motor operated at 225 rpm and the maximum contact force of 32.83 N occurred between two driving gears. Meanwhile, the structural analysis revealed that the maximum thermal and static stresses were 1.57% and 78% of the yield strength of steel, respectively, and they were in a safe range of the structure. In addition, the linear actuator for the basic design is stable to the resonance by avoiding the natural frequencies of the components.

Comparative Study on Soil-Structure Interaction Models for Modal Characteristics of Wind Turbine Structure (풍력 구조물의 진동 특성 분석을 위한 지반-구조물 상호작용 모델의 비교 연구)

  • Kim, Jeongsoo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.33 no.4
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    • pp.245-253
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    • 2020
  • In this study, natural frequencies are compared using several pile-soil interaction (PSI) models to evaluate the effects of each model on resonance safety checks for a monopile type of wind turbine structure. Base spring, distributed spring, and three-dimensional brick-shell models represented the PSIs in the finite element model. To analyze the effects of the PSI models on a natural frequency, after a stiffness matrix calculation and Winkler-based beam model for base spring and distributed spring models were presented, respectively; natural frequencies from these models were investigated for monopiles with different geometries and soil properties. These results were compared with those from the brick-shell model. The results show that differences in the first natural frequency of the monopiles from each model are small when the small diameter of monopile penetrates hard soil and rock, while the distributed spring model can over-estimate the natural frequency for large monopiles installed in weak soil. Thus, an appropriate PSI model for natural frequency analyses should be adopted by considering soil conditions and structure scale.

Application of Equivalent Beam Element for Practical Vibration Analysis of Stadium Structure (스타디움 구조물의 실용적인 진동해석을 위한 등가보요소의 적용)

  • Kim, Gee-Cheol
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.8 no.5 s.39
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    • pp.91-99
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    • 2004
  • In general, stadium structure with long span has low inherent natural frequency. In the stadium structure, structural behavior similar to resonance can be occurred easily by spectator rhythmical movements of which exciting period is small comparatively. It is required to investigate the safety and the serviceability of stadium structure. Therefore, there exists a necessity for accurate vibration analysis. Accurate analysis of stadium structure subjected to dynamic load is required for economical construction and safe design of stadium structure. Stadium structure should be modeled by refined mesh for accurate vibration analysis. As the mesh of stadium structure is refined, the number of divided elements increases in numerical analysis. The number of node is increased and numerous computer memories or computational time are required. So it is very difficult to analyze refine model of stadium structures by using the commercial programs. It is possible to efficient vibration analysis of stadium structure by finite element modeling method using equivalent beam element proposed in this paper, because the number of nodes is decreased remarkably.

Performance Evaluation of Seismic Isolation using Ball Bearing (볼 베이링을 이용한 면진장치의 성능평가)

  • Chang, Chun-Ho;Jang, Kwang-Seok;Lee, Young-Seok;Yeo, Sang-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.71-74
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    • 2011
  • 최근 국제적으로 지진 발생 규모가 증대하고 있으며, 우리나라를 비롯한 많은 나라에서 구조물 및 주요 시설물에 대한 내진설계에 관심이 증대되고 있다. 지진방재는 건물자체의 안전성뿐만 아니라 내부설비 및 소장품에 대한 안전성까지 종합적으로 검토되어야 하며 이를 위한 대책이 필요한 실정이다. 본 연구의 주요목적은 예측 불가한 자연재해인 지진에 대해 일반적인 면진성능을 갖는 기초격리장치로서의 기능을 충실히 수행할 수 있는지를 확인하기 위하여 면진장치를 사용한 구조물의 면진효과를 검증하는 것이다. 또한 설계된 스프링의 탄성계수에 따른 실제 지진 시 응답의 차이를 알아보기 위하여 공진실험 및 진동대 실험을 실시하여 면진테이블 시스템의 면진성능을 평가하였다. 진동대 실험은 미국 "NEBS Requirements"에서 규정하는 요구응답스펙트럼에 상응하는 임의 지진파를 적용하였고 각각 x축과 z축 가진 후, x-y-z 축을 동시에 가진하여 수행하였다. 시험응답스펙트럼(Test Response Spectrum)은 요구응답스펙트럼(RRS)에 포락하도록 시험하여 최대가속도는 x축 방향 가진 시 90%의 감쇠효과가 나타났으며, 3축 방향 가진 시 x축 방향은 58%, y축 방향은 31%의 감쇠효과가 나타났다. 최대상대변위는 설계스트로크 140mm에 대하여 최대 85.54mm의 변위가 발생하여 안정적인 거동을 나타내었다. 본 연구에서 제안한 면진테이블 시스템은 중요 첨단장비 및 문화재 등의 전도 및 파괴를 방지하는 데 효과적일 것으로 판단된다.

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