• 제목/요약/키워드: 동적거동 해석

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동적 해석의 효율적 축소기법에 관한 연구 (Study on the Efficient Dynamic System Condensation)

  • 백승민;김기욱;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.347-352
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    • 2007
  • 축소시스템 기법은 전체 구조의 거동을 나타내는 저차 고유모드를 근사화한다. 지난 연구에서 축소 시스템을 구축하기 위한 2단계 축소기법을 제안하였다. 첫 단계에서 리츠벡터를 이용한 각 요소의 레일리 지수를 통해 요소 에너지를 예측 하고 이를 토대로 후보영역을 선정한다. 다음 단계에서 후보영역에 포함된 자유도로 축소된 1단계 축소 시스템에 순차적 소거법을 적용하여 최종적인 주자유도를 선정한다. 이번 연구에서는 2단계 축소 기법에 축소시스템 개선을 위한 반복적 기법을 적용하여 중간영역에서의 고차모드의 정확도를 추가적인 시스템의 확장없이 구하는 방법을 제안한다. 이 방법은 축소시스템에서 고유치와 고유모드의 정확도를 조절하는 것까지도 가능하다. 최종적으로 제안된 기법의 성능을 수치 예제를 통해 검증한다.

해양플랜트에 병렬 계류된 LNG 운반선의 거동에 슬로싱이 미치는 영향 (The Effects of Sloshing on the Responses of an LNG Carrier Moored in a Side-by-side Configuration with an Offshore Plant)

  • 이승재
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.16-21
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    • 2010
  • During the loading/offloading operation of a liquefied natural gas carrier (LNGC) that is moored in a side-by-side configuration with an offshore plant, sloshing that occurs due to the partially filled LNG tank and the interactive effect between the two floating bodies are important factors that affect safety and operability. Therefore, a time-domain software program, called CHARM3D, was developed to consider the interactions between sloshing and the motion of a floating body, as well as the interactions between multiple bodies using the potential-viscous hybrid method. For the simulation of a floating body in the time domain, hydrodynamic coefficients and wave forces were calculated in the frequency domain using the 3D radiation/diffraction panel program based on potential theory. The calculated values were used for the simulation of a floating body in the time domain by convolution integrals. The liquid sloshing in the inner tanks is solved by the 3D-FDM Navier-Stokes solver that includes the consideration of free-surface non-linearity through the SURF scheme. The computed sloshing forces and moments were fed into the time integration of the ship's motion, and the updated motion was, in turn, used as the excitation force for liquid sloshing, which is repeated for the ensuing time steps. For comparison, a sloshing motion coupled analysis program based on linear potential theory in the frequency domain was developed. The computer programs that were developed were applied to the side-by-side offloading operation between the offshore plant and the LNGC. The frequency-domain results reproduced the coupling effects qualitatively, but, in general, the peaks were over-predicted compared to experimental and time-domain results. The interactive effects between the sloshing liquid and the motion of the vessel can be intensified further in the case of multiple floating bodies.

난류하에서의 TMD에 의한 현수교 주탑의 진동제어 (Vibration Control for Tower of Suspension Bridge under Turbulence using TMD)

  • 김기두;황윤국;변윤주;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.181-191
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    • 1997
  • 케이블이 가설되기 전까지 외팔보 형태로 지지되는 현수교의 주탑에 불규칙적인 변동 공기력이 작용할 때 발생하는 버페팅은 구조물의 기본 고유진동수와 일치하는 풍속이 존재하고 이에 따른 주탑의 공진에 의해 큰 응답을 유발할 수 있다. 버페팅 하중에 의한 동적 응답을 감소시키기 위해서 제진장치의 일종인 TMD(Tuned Mass Damper)를 부착한 주탑의 거동특성에 관한 연구를 유한요소법에 의하여 시간영역에서 수행하였다. 버페팅 하중을 구하기 위하여 주파수 영역의 속도스펙트럼을 시간영역의 무작위변량으로 변환시켰으며, peak factor를 이용하여 일정기간동안 일어날 수 있는 구조물의 최대 변위의 기대치를 구하였다. 최적의 TMD 부착위치와 제원을 변수별 수치해석을 통하여 결정하였으며, 최적의 제원을 갖는 TMD에 의한 풍속별 진동제어 효과를 검토하였다.

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Poly(ethylene 2,6-naphthalate) 필름의 연신에 따른 동적 점탄성 거동 해석 (Analysis of Dynamic Viscoelasticity Behavior on Drawing of Poly(ethylene 2,6-naphthalate) Film)

  • 강영아;김경효;조현혹
    • 한국염색가공학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.44-54
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    • 1999
  • Poly(ethylene 2,6-naphthalate), PEN, is a relatively well-known polymer used for engineering purposes. Naphthalene ring provides rigidity to the polymer backbone, thus, it elevated the glass transition temperature and enhanced mechanical properties. The structure and properties of PEN affect a processing conditions severely, and the high-thermal stability have been had a poor thermal processibility. Hence, the basic mechanism of solvent drawing, is very much the same as that of thermal drawing from glassy state since both involve the inducement of segmental mobility. The former achieves the goal by use of chemical energy, and the latter does so by use of thermal energy. Generally, the sorption of the solvent by the polymer has a plasticizing effect, and leads to a lowering of the glass transition temperature, $T_g$. In this paper, the dynamic viscoelasticity behavior in liquid-drawing process of an unoriented amorphous PEN films were investigated using Rheovibron. The results are as follows : (1) For the drawing in silicone oil, the drawing below $T_g$. had $\alpha{2}$-dispersion due to an inhomogeneous taut structure. (2) For the drawing in water, the inhomogeneous taut structure reduced by the effect of plasticization even below $T_g$. (3) For the drawing in butanol, the only aliphatic segment in PEN have some molecular mobility but the mobility of the aromatic segment having naphthalene ring is nearly impossible. (4) For the drawing in dioxane/water mixing solvent, the solvent effect is complementary each other and accordingly the entire molecular conformation have stable state. (5) For the drawing in dioxane/butanol mixing solvent, the inhomogeneity of the taut structure and the aromatic segment increase with increasing the temperature and this tendencies correspond with that of the draw ratio.

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실차 주행 조건을 고려한 인휠 차량 거동 해석 및 동력 시험계 부하 토크 인가를 위한 구동 모터의 동적 부하 도출시스템 개발 (Dynamic Performance Analyzing of In-wheel Vehicle considering the Real Driving Conditions and Development of Derivation System for Applying Dynamometer Using Drive Motor's Dynamic Load Torque)

  • 손승완;김기영;차석원;임원식;김정윤
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제24권3호
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    • pp.294-301
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    • 2016
  • This paper discusses about analyzing in-wheel vehicle's dynamic motion and load torque. Since in-wheel vehicle controls each left and right driving wheels, it is dangerous if vehicle's wheels are not in a cooperative control. First, this study builds the main wheel control logic using PID control theory and evaluates the stability. Using Carsim-Matlab/Simulink, vehicle dynamic motion is simulated in virtual 3D driving road. Through this, in-wheel vehicle's driving performance can be analyzed. The target vehicle is a rear-wheel drive in D-class sedan. Second, by using the first In-wheel vehicle's performance results, it derivate the drive motor's dynamic load torque for applying the dynamometer. Extracted load torque impute to dynamometer's load motor, linear experiment in dynamometer can replicated the 3-D road driving status. Also it, will be able to evaluate the more accurate performance analysis and stability, as a previous step of actual vehicle experiment.

압전필름센서를 이용한 복합재 샌드위치 보의 저속충격 모니터링 (Low Velocity Impact Monitoring for a Composite Sandwich Beam Using Piezo Thin Film Sensors)

  • 박찬익;이관호;김인걸;이영신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.51-56
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    • 2003
  • 압전필름센서는 우수한 동적 감지 특성을 갖고 있어 복합재 구조의 저속충격을 모니터링하는데 유용하게 사용될 수 있다. 복합재 샌드위치 보에 대한 충격응답함수를 유도하였으며, 이를 충격시험와 비교하였따. 충격시험은 손상이 발생하지 않는 저에너지 조건에서 계측장치가 부착된 낙하식 충격시험기를 이용하여 수행하였다. 충격하중에 으한 샌드위치보의 거동을 예측하는 정방향 문제와 압전필름센서 신호로부터 충격력을 복원하는 역방향 문제에서 시험과 해석의 결과는 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여 압전필름센서를 이용한 복합재 샌드위치 구조의 저속충격 모니터링 가능성을 확인하였다.

환경조절장치(ECS)의 모델링 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on Modeling Program Development of an Environmental Control System)

  • 유영준;이형주;고성희;기자영
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.57-63
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    • 2009
  • 본 논문에서는 항공기 POD용 환경조절장치의 개발을 위한 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 시스템 요구성능을 분석하여 ACM 방식의 환경조절장치를 구성하고 성능모사를 위한 모델링을 수행하였다. 다음으로 각 구성품의 개념설계를 위해 주요구성품의 성능변화에 따른 민감도를 분석하고 시스템 요구성능을 만족하는 설계점 성능을 결정하였다. 다양한 비행환경에서의 탈설계 성능 모사를 통해 전체 운용영역에서의 개념설계 타당성을 검토하고 천이 성능해석을 통해 동적 거동특성을 분석하였다.

교량 상부구조물의 탄성받침 설치에 따른 충돌특성 분석 (Pounding Characteristics of a Bridge Superstructure on Rubber Bearings)

  • 최형석;김정우;공영이;정진환;김인태
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.13-21
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    • 2011
  • 지진하중으로 인해 교량상부구조 간에 발생하는 충돌은 교량상부구조의 낙교, 교각의 파괴와 같은 국부적인 손상뿐만 아니라 교량전체시스템의 붕괴를 유발할 수 있다. 이와 같은 충돌의 영향은 신축이음부의 재질, 형태 및 교대부의 여유간격과 관계가 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 교량상부구조 간에 발생하는 충돌에 대한 특성을 분석하기 위해 충돌해석 이론 중 가장 널리 활용되고 있는 접합요소 접근법(Linear Spring Model, Kelvin-Voigt Model, Hertz Model)에 대해서 고찰 하고 이를 실험적으로 검증하기 위해 탄성받침이 설치된 교량상부구조를 모형화한 콘크리트 교량모델에 대한 진동대 실험을 실시하였다. 기존의 충돌모델을 적용한 이론 해는 실험결과와 잘 부합되지 못하였으며, 이에 본 논문에서는 충돌강성에 적절한 적용계수 �� 를 이용하여 충돌 후 거동을 잘 모사할 수 있는 충돌강성 수준을 산출하였다. 충돌발생시 적절한 강성 및 재료의 동적특성, 충돌면의 형상 등에 따라 발생하는 충돌력의 크기가 달라지므로 이에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

고발사율 대공포 발사에 따른 체계자세 연구 (The System Position from High Firing Rate of Anti-Aircraft Gun system)

  • 황부일;이부환;김치환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.611-615
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    • 2015
  • 비행기 방어용 대공포는 저고도 방어체계로 사용되고 있으며, 방어능력 극대화를 위해 대부분 고발사율 대공포를 두개 이상 탑재하여 교전 시 명중률을 높이고 있다. 고 발사율 대공포의 경우, 포열진동 및 탄의 불균형 분산은 정확한 조준사격 및 명중률에 아주 결정적인 영향을 미치게 된다. 따라서 사격 진동 및 충격량을 감소하는 구조는 대공포 체계에서는 주요 설계 대상이다. 본 연구에서는 차량의 현가장치 특성에 따라 고발사율 대공포 체계에서 발사시스템의 진동충격으로부터 차단하는 능력을 향상시키고, Recurdyn 과 Adams 를 이용한 동적 거동해석과 실 사격 시험결과를 비교하여 명중률에 영향을 미치는 현가 형태, 위치 및 수량에 따른 체계 자세 흔들림을 예측하였다. 본 연구를 통하여 대공포에 적합한 현가장치와 포 스프링 등과 같은 구성품을 선정할 수 있는 기초연구를 수행하였다.

2축 병렬로봇의 작동강성 최적설계 (Optimization of the Operating Stiffness of a Two-Axis Parallel Robot)

  • 이재욱;장진석;이상곤;정명식;조용재;김건우;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.561-566
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    • 2015
  • 본 논문에서는 고 중량물을 빠르게 이송시키며'Pick & Place'작업을 수행하는 병렬로봇의 작동강성 최적설계에 대한 연구를 수행하였다. 20~30kg 의 고 중량물을 사용하여 특정 작업을 빠르게 수행하기 위해서는 빠른 응답속도를 위한 관성 기구부 경량 설계와 동시에 동작의 정밀도를 위한 고 강성설계가 필요하다. 하지만 요구조건인 관성 기구부 경량 설계와 고강성 설계는 상호 배타적인 관계이므로 본 연구에서는 다물체동역학 해석을 통해서 병렬로봇의 동적 거동을 분석함으로써 로봇의 작동 중에 작용하는 하중상태를 분석하였고, 상호 배타적인 두 성능을 동시에 만족시키기 위해 관성 기구부 위상 최적 설계를 수행하였다. 그리고 위상 최적설계 결과를 병렬로봇에 적용하여 그 신뢰성을 검증하였다.