• Title/Summary/Keyword: 동적 해석

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Analysis of Dynamic Behavior of Floating Offshore Wind Turbine System (해상 부유식 풍력 타워의 동적거동해석)

  • Jang, Jin-Seok;Sohn, Jeong-Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.1
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    • pp.77-83
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    • 2011
  • In this study, the dynamic modeling of floating offshore wind turbine system is reported and the dynamic behavior of the platform for the offshore wind turbine system is analyzed. The modeling of the wind load for a floating offshore wind turbine tower is based on the vertical profile of wind speed. The relative Morison equation is employed to obtain the wave load. ADAMS is used to carry out the dynamic analysis of the floating system that should withstand waves and the wind load. Computer simulations for four types of tension leg platforms are performed, and the simulation results for the platforms are compared with each other.

A Dynamic Response Analysis of Very Large Offshore Structures in Multi-Directional Irregular Waves (다방향 불규칙파중의 초대형 해양구조물의 동적응답해석)

  • Goo, J.S.;Jo, H.J.;Kim, K.T.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.34 no.2
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    • pp.90-103
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    • 1997
  • A numerical procedure is described for predicting the motion and structural responses of the very large floating offshore structures supported by multiple 3-D floating bodies of arbitrary shape in multi-directional irregular waves. The developed numerical approach taking into account of the hydrodynamic interactions among the multiple floating bodies is based on a combination of the 3-D source distribution method, the wave interaction theory, the finite element method and the spectral analysis method to get the significant values of the dynamic responses in the multi-directional irregular waves. The effects of wave interactions and directionality on the dynamic responses of a very large offshore structure, which is semisubmersible ring type, are numerically examined.

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Dynamic Analysis of Railway Vehicle with Wheel Unbalance (차륜 불평형이 있는 철도차량의 동적해석)

  • Lee, Seung Il;Choi, Yeon-Sun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.11
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    • pp.1387-1395
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    • 2013
  • When the center of mass of a railway wheel is not aligned with the geometrical center of the wheel axis, wheel unbalance occurs. If a railway vehicle runs without removing the wheel unbalance, vibrations will be produced. This will also cause wear and damage of the axle bearing. In this study, dynamic analysis of a railway vehicle with wheel unbalance was conducted to examine the reduction in critical speed and the resonance of the car-body and the effect on the magnitude of wheel unbalance was examined. In addition, the calculation of the car-body vibration owing to static and dynamic unbalance in the railway wheel shows that two-plane balancing is necessary.

A Four-Node Assumed Strain Plate Element for Explicit Dynamic Transient Analysis (명시적인 동적 시간이력해석을 한 사절점 가변형도 평판요소)

  • 이상진
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.3
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    • pp.349-359
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    • 2001
  • An enhanced four-node plate element, which has been developed for explicit dynamic analysis of plate, is described in this paper. Reissner-Mind1in(RM) assumptions are adopted to consider transverse shear deformation effects in the present plate element. RM plate element produces a shear locking phenomena in thin plate so that the substitute natural strains based on assumed strain method are explicitly derived. The present plate element is applied into the explicit transient algorithm and the mass matrix of plate is formulated by using special lumping method proposed by Hinton et al. The performance of the element is verified with numerical examples.

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A Study on Modeling for Vibration Serviceability Evaluation (교량의 진동사용성 평가를 위한 모델링에 관한 연구)

  • Lee, Hu-Seok;Ha, Sin-Yong;Hwang, In-Ho;Lee, Jong-Seh
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.39-42
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    • 2010
  • 최근 보행자가 교량의 진동에 의한 불안감을 느끼는 경우가 발생되면서 설계 단계에서 진동에 대한 고려하고 있다. 그러나 설계자는 범용유한요소프로그램에 이동하중을 적용하여 동적응답해석을 하는 것에 어려움을 느끼고 있으며 그 결과 Meister감각곡선에 의한 진동사용성 평가도 정확히 수행되지 않고 있다. 본 연구에서는 설계자들이 수행하는 교량의 진동사용성 평가방법의 간편한 적용을 위하여 이동하중모델 생성툴을 연구하였으며, 범용유한요소프로그램으로 모델링 된 교량의 매개변수를 변화해가며 진동사용성 평가를 수행하였고 연구 결과 중 매개변수의 하나인 보요소의 길이에 따른 진동사용성 평가결과만을 작성하였다. 평가결과 보요소의 길이에 따라 교량에 발생되는 진동과 가속도의 응답치가 다르게 나타났으며, 발생되는 주요주파수 범위도 다르게 해석되었다. 이러한 동적응답의 결과가 다르게 해석되면서 Meister 감각곡선에 의한 평가등급이 차이도 발생되었다. 따라서 정확한 진동사용성 평가를 위해서는 동적응답해석 시 다양한 매개변수에 의한 동적응답의 결과에 대한 연구는 물론 다양한 교량 형식과 그에 맞는 모델링에 대한 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

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Development of Socio-Hydrology Model for a Dynamic Interaction of Flood-Economy-Infrastructure (홍수-경제-기반시설의 동적 상호작용 평가를 위한 사회수문학적 모형 개발)

  • Kang, Subin;Kim, Yong-Tak;Woo, Sangseon;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.322-322
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    • 2021
  • 유역에서 나타나는 수문학적인 작용과 사회가 이에 대응하는 과정에서 발생하는 사회수문학적 상호작용을 이해하고자 하는 연구가 지속적으로 진행되고 있으나, 주로 개념적으로 정성적인 분석에 그치고 있다. 본 연구에서는 홍수-경제-기반시설로 구성되는 시스템의 동적거동을 정량적으로 평가하기 위하여 미분방정식 기반의 동적해석시스템을 제시하고 이를 수치해석적으로 해석할 수 있는 방안을 제시하였다. 즉, 제내지에서 인간의 활동, 제내지에서 거주지 확장 및 쇠퇴 등 사회수문학적 관점에서 인문 시스템과 수문 시스템 사이 상호작용을 연구하고 범람원의 동적 변화에 미치는 영향의 개념화 모형과 함께 수치해석적 접근 방법을 제시하였다. 양재천 사례를 중심으로 사회기반시설로서 제방을 고려하였으며, 제방에 투자되는 비용에 따라 세 가지 시나리오로 나눠 양재천의 홍수위험도와 지역사회의 사회수문학적 변화를 모의하였다. 본 연구 방법과 결과로 사회수문학 연구의 중요성을 보여줌으로써 추후 사회수문학의 연구 방향성을 제시하고자 한다.

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Application of Seismic Analysis and Design Method on the Bridges by Spectral Analysis Method (스펙트럼해석법에 의한 교량의 지진해석 및 설계방법의 적용)

  • 김운학;유영화;신현목
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.1 no.2
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    • pp.17-29
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    • 1997
  • Single-mode spectral analysis method is usually applied to a small-scale bridges with the simple geometric shape and uses only fundamental period to estimate the elastic earthquake forces and the displacements of the substructure. On the other hand, multi-mode spectral analysis method may be used instead if the possibilities of potential damage are developed when considering significance, scale, and geometric shape of briages. Since the dynamic responses of bridge can be significantly different depending on the modeling techniques for the restraint and support conditions etc, it may be misled to the unexpected results. In this study the dynamic analysis program which can model and analyze the bridge as a two- or three-dimensional framed structure is developed and verified with the results of other reliable program. Using this program together with the post processor, the designer can easily and readily obtain the reponses(moments, base shears, and displacements)of bridges necessary to design purpose. And further from the analysis results according to the variations of type, scale, and restraint and supprot conditions of bridges including sectional properties, applications of the effective and desirable seismic design are presented.

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A Study on Experimental Vibration pre-estimation Techniques of Structure (구조물의 실험적 진동예측 기술에 관한 연구)

  • 이홍기;권형오
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1992.10a
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    • pp.48-52
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    • 1992
  • 진동원을 가진 장비를 임의의 구조물에 설치할 경우 관심이 되는 문제는 구 조물의 임의의 위치에서의 진동 수준을 추정하는 일이다. 특히 정밀장비를 다루는 반도체 공장에서 크린룸이나, 정밀측정, 분석 실험실등 미진동을 제 어해야 하는 분야에서는 더욱 그 필요성이 대두되고 있다. 진동제어가 필요 한 공간에 대한 진동수준의 예측이 가능할 경우 진동윈이나 수진점(active and passive type)방진에서 최적화된 전달률(transmissibility)을 명확히 결정 할 수 있어 설계와 시행오차를 최소화 할 수 있다. 그러나 이러한 실제문제 를 다룰 경우 대부분 진동제어 구조물은 복잡하고 설치 운용되는 장비들은 대형, 복합장비가 사용되는 것이 일반적이고 수행기간도 여러가지 공정상 단 시간에 이루어져야 하는 현실적인 어려움이 있다. 진동제어가 필요한 구조물 에 대한 임의의 공간에서 진동수준을 신속하고 정확하게 예측하기 위해서는 최소한 두 가지 정보만이라도 명확히 해야 한다. 하나는 장비의 주파수별 정 확한 가진력의 산정이고 다른 하나는 장비가 설치되고 진동제어가 필요한 구조물에 대한 동적특성(dynamic property)이다. 가진력에 대한 정보는 일반 적으로 장비제작사가 제시하는 것이 원칙이나 그렇지 못할 경우 구조해석 기술자(structure engineer)가 해석적으로 추정하거나 또는 명확히 가진 특성 을 알지 못하는 복잡한 장비는 실험적으로 결정해야 한다. 구조물의 동적 특 성을 나타내는 모빌리티(mobility)를 구하는 방법은 해석적인 방법과 실험적 인 방법이 있으나 복합재료, 복잡한 구조형태나, 지지조건, 다양한 결합부의 동적 특성을 정의하여 해석적으로 정확히 해결하기에는 어려움이 있다. 이러 한 제한조건을 손쉽게 해결하는 방법은 실 구조물에 대한 동적실험(dynamic test)을 통하여 단기간에 동적특성을 결정하고 SDM(structure dynamic modification)이나 FRS(force response simulation)를 수행하여 임의의 좌표 공간에 대한 진동수준을 해석적으로 예측할 뿐만 아니라 구조물의 진동제어 를 위한 동적인자를 변경시킬 수 있는 정보를 제공하며 장비를 방진할 경우 신뢰성 있는 전달률을 결정할 수 있다. 실험적으로 철교, 교량이나 건물의 철골구조 및 2층 바닥 등 대,중형의 복잡한 구조물에 대항 동특성을 나타내 는 모빌리티를 결정할 경우 충격 가진 실험이 사용되는 실험장비 측면에서 나 실험을 수행하는 과정이 대체적으로 간편하다. 그러나 이 경우 대상 구조 물을 충분히 가진시킬수 있는 용량의 대형 충격기(large impact hammer)가 필요하게 된다. 이러한 동적실험은 약 길이 61m, 폭 16m의 4경간 교량에 대 하여 동적실험을 수행하여 가능성을 확인하였다. 여기서는 실험실 수준의 평 판모델을 제작하고 실제 현장에서 이루어질 수 있는 진동제어 구조물에 대 한 동적실험 및 FRS를 수행하는 과정과 동일하게 따름으로써 실제 발생할 수 있는 오차나 error를 실험실내의 차원에서 파악하여 진동원을 있는 구조 물에 대한 진동제어기술을 보유하고자 한다.

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Analysis of 3 Dimension Topography by Real-Time Kinematic GPS Surveying (RTK GPS 측량에 의한 3차원 지형 해석)

  • 신상철;서철수
    • Spatial Information Research
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    • v.9 no.2
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    • pp.309-324
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    • 2001
  • To apply the real-time kinematic GPS surveying technique, this research has tried to obtain the TOKYO datum first from the continuous reference stations distributed all over the country. Then, analysis of the geography of a coastal area including both of land and sea has been carried out by the post-processed continuous kinematic GPS technique and the real-time kinematic GPS surveying technique. After considering the initial conditions and measuring time zone for real-time kinematic GPS, post-processed and the real-time kinematic GPS measurements have been carried out. A new system has been proposed to store measured data by using a program developed to store GPS data in real time and to monitor the satellite condition through controller simultaneously. The accuracy of GPS data acquired in real time was as good as that acquired by post processing. It is expected that it will be useful for the analysis of coastal geographic characteristics because DTM can be also constructed for the harbor reclamation, the dredging and the variation of soil movement in a river.

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Finite element dynamic analysis of laminated composite shell structures considering geometric nonlinear effects (기하학적 비선형 효과를 고려한 복합재료 적층 쉘 구조의 유한요소 동적 해석)

  • Lee, Sang-Youl
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.11
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    • pp.5979-5986
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    • 2013
  • This study carried out a geometrical nonlinear dynamic analysis of laminated composite shell structures. Based on the first-order shear deformation shell theory and nonlinear formulation of Sanders, the Newmark method and Newton-Raphson iteration are used for dynamic solution considering nonlinear effects. The effects of radius, fiber angles, and layup sequences on the nonlinear dynamic response for various parameters are studied using a nonlinear dynamic finite element program developed for this study. The several numerical results were in good agreement with those reported by other investigators for square composite plates, and the new results reported in this paper show the significant interactions between the radius, fiber angles and layup sequence in the laminate. Key observation points are discussed and a brief design guideline of laminated composite shells is given.