• 전산구조공학
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• 제4권1호
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• pp.20-27
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• 1991

본 논문에서는 유체-구조 상호작용해석의 일종의 3차원 접수구조물의 진동해석을 효과적으로 수행하기 위한 해석방법을 제시하기 위하여 동적재해석기법을 검토하였다. 접수구조물의 유한구조 상호작용해석 결과는 구조진동의 관심 주파수역에서는 3차원 연성 부가수질량으로 표현되는 관성력으로 나타난다. 따라서 구조질량행렬에 부가수질량 행렬이 더해져서 전체 관성력으로 표현된다. 이 부가수질량을 추가질량으로 보고 재해석기법을 응용하는 방법을 수치실험을 통해 검증하였다. 이 때 재해석기법이 갖추어야 할 조건은 원구조의 질량과 거의 같은 정도의 질량이 추가되고 또한 완전 연성질량이 추가된 경우에도 정확한 해를 주어야 한다는 것이다. 이를 검증하기 위해 직접재해석기법과 섭동법을 이용한 재해석기법으로 4질량 스프링지지구조에 대한 해석을 수행한 결과 직접재해석기법의 응용이 적합함을 쉽게 입증할 수 있었다. 접수구조물의 예로는 3차원 잠수주상체에 대해 접수진동해석을 수행하였으며 그 결과 선체진동해석에 전통적으로 이용되고 있는 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 사용한 기준차수법에서는 수지모드와 수평-비틔 연성모드와 같이 서로 독립적인 모드에 대해서는 따로 진동해석을 수행해 주어야 하는 단점이 발견되었다. 이 단점을 보완한 각 모드의 3차원 수정계수행렬을 이용한 재해석기법을 도입하여 모드에 상관없이 동시에 해를 구할 수 있었다. 그러나, 이 방법은 3차원 수정계수가 구해져 있는 경우에 한해서만 적용가능하며 실제 선체진동의 경우에는 10Hz 미만의 저차 주선체 진동에 한해서만 적용가능한 방법이다. 고차의 진도옴드에는 3차원 수정계수를 구할 수 없기 때문에 유체-구조 상호작용 해석결과로부터 얻은 3차원 연성 부가수질량을 이용하게 되며 이 때 이 행렬이 접수구조 표면의 전 자유도와 연성되어 있기 때문에 방대한 방정식을 푸어야 하지만 직접재해석기법을 적용함으로써 정확한 해를 구할 수 있었다. 또한 3차원 부가수질량을 이용한 직접재해석기법은 종래의 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수를 이용한 방법에 비해 해석시간 면에서도 전혀 불리한 점이 없는 경제적 방법임이 밝혀졌다. 앞으로 Slamming 혹은 수중폭파 등의 충격하중에 의한 천이 구조응답 해석을 위한 효과적인 방법에 대해서도 연구결과를 발표할 계획이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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• pp.181-181
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• 2006

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.135-142
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• 1992

선박이나 해양구조물과 같은 접수구조물의 진동해석은 구조계와 유체계를 연성시켜 접수면에서의 적합조건을 만족시키는 해를 구하게 된다. 잘 알려진 바와 같이 이러한 유력탄성해석은 구조계는 유한요소법을, 유체계는 경계요소법을 적용하여 두 계를 연성시켜 효과적으로 풀 수 있는데, 이 방법은 부가수질량 행렬의 모든 자유도가 접수면에 완전연성되어 있기 때문에 실용화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이와같은 단점을 보완하기 위해서 재해석방범에 기초한 유체-구조 연성진동 해석방법을 제시하였다. 이 방법은 전통적으로 보거동 진동해석에 사용해 온 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수 J를 이용한 비연성 진동해석 방법과 비교해 볼때, 3차원 수정계수 J의 고려없이 보거동 진동은 물론 고차진동해석에 좋은 해석 결과를 보여 주었다. 이 방법의 타당성과 계산 효율성을 수치예를 통해 입증하였다.

• 대한조선학회지
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• 제27권1호
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• pp.35-44
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• 1990

근년에 이르러 에너지 절약형선(節約型船) 개발이 촉진됨에 따라 디이젤엔진이 대구경(大口徑) 장행정(長行程) 소수(小數)실린더 저회전수화(低回轉數化)함으로써 불균형(不均衡)모멘트가 커져서 특히 중형선(中型船)에 대해 저진동수영역(低振動數領域)의 선체진동(船體振動) 방진설계(防振設計)가 주요과제로 대두되고 있다. 자동차운반선(自動車運搬船)의 경우 구조적(構造的) 특성(特性) 및 선형기하학적(船型幾何學的)인 특성(特性)이 일반상선(一般商船)과는 매우 다르다. 본 논문에서는 선체상하진동(船體上下振動), 선체수평(船體水平) 비틂연성진동(聯成振動)에 대하여 보유추(類推)이론에 의거한 해석방법의 정립을 위하여 전기 특성을 고려한 적정한 모델링방법, 부가수질량(附加水質量) 및 동 중심(中心), 부가수질량(附加水質量) 극관성(極慣性) 모멘트, 단면(斷面)의 전단계수(剪斷係數) 등의 적정한 산정방법, 수평(水平) 비틂거동(擧動)의 연성도(聯成度), modal해석(解析) 즉 mode중 첩법에 의한 강제진동응답(强制振動應答)의 계산 등에 관하여 실선(實船)에 대한 수치실험적(數値實驗的) 계산예(計算例)를 통해 일련의 고찰을 거쳐 합리적인 해석방법을 제시하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1008-1016
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• 2007

The purpose of this paper is to investigate the Natural Frequency behavior characteristic of Wind Turbine Tower model, and calculated the stress values of thrust load, wave load, wind load, current load, and gravity load. The offshore Jacket Type Tower which was installed in Vitenam South China Sea is used for the study. Natural frequency and mode shape are calculated with commercial program using the measured vibration. The finite element analysis is performed with commercial F.E.M program(ANSYS) on the basis of the natural frequency and mode shape.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.130-135
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• 2007

The purpose of this paper is that investigates the Natural Frequency behavior characteristic of wind turbine jacket type tower model, and calculated that the stress values of thrust load, wave load, wind load, current loda, gravity load, etc., environment evaluation analysis during static operating wind turbine jacket type tower model, carried out of natural frequency analysis of total load case to stress matrix, frequency calculated that calculated add natural frequency to stiffness matrix for determinant to stress results. The finite element analysis is performed with commercial F.E.M program (ANSYS) on the basis of the natural frequency and mode shape.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.3-9
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• 2007

In this paper, a numerical case study is carried out on the hydroelastic vibration of rectangular plate with various fluid field. It is assumed that the tank wall is clamped along the plate edges. The VMM(virtual mass method) of Nastran is used for the simulation of fluid domain and calculating natural frequency of fluid-coupled structure. In this paper, natural frequencies are calculated and compared for rectangular plates with various fluid field such as infinite fluid and finite fluid, length change of finite fluid field and various fluid contacting conditions.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2008년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.348-358
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• 2008

Unlike structures in the air, the vibration analysis of a submerged or floating structure such as offshore structures is possibly only when the fluid-structures is understood, as the whole or part of the structure is in contact with water. Through the comparision between the experimental result and the finite element analysis result for a simple cylindrical model, it was verified that an added mass effects on the cylindrical structure. Using the commercial FEA program ANSYS(v.11.0), underwater added mass was superposed on the mass matrix of the structure. A frequency response analysis of forced vibration in the frequency considered the dynamic load was also performed. It was proposed to find the several important modes of resonance peak for these fixed cylindrical type structures. Furthermore, it is expected that the analysis method and the data in this study can be applied to a dynamic structural design and dynamic performance evaluation for the ground and marine purpose of power generator by wind.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권4호
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• pp.368-374
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• 2011

Recently, the ship vibration analysis technique has been well set up by using FEM. The methods considering the hydrodynamic added mass and damping of the fluid surrounding a floating ship have been well developed, so that they can be calculated by using the commercial package FEM programs such as MSC/NASTRAN, ADINA and ANSYS. Especially, MSC/NASTRAN has the functions to consider the fluid in tanks(MFLUID) and to solve the Fluid-Structure Interaction(FSI) problem(DMAP). In this study, the global ship vibration with considering the added mass distributed at the grid points on the wetted shell surface is introduced to. In the new method, the velocity potentials of the fluid surrounding a floating ship are calculated by solving the Lapalce equation using the Boundary Element Method(BEM), and the point mass is obtained by integrating the potentials at the points. Then, the global vibration analyses of the ship structure with distributed added mass on the wetted surface are carried out for an oil/chemical tanker. During the future sea trial, the results will be confirmed by measurement.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.81-88
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• 2000

Unlike structures in the air, the vibration analysis of a submerged or floating structure such as offshore structures or ships is possible only when the fluid-structure interaction is understood, as the whole or part of the structure is in contact with water. Specially, the importance of the added mass is not necessary to say like the submerged vehicle, all of the hull body, is positioned in the water. This paper introduce two method to find natural frequency in consideration of fluid-structure modal coupled vibration analysis. The purpose of this study is to analyze of the vibration characteristic of submerged vehicle to obtain the anti-vibration design data, which could be used in the preliminary design stage data. Underwater pressure hull of submerged vehicle is used as the model of this study. The F.E.M model is meshed by shell and beam element. Also, considering of the inner hull weight, mass element is distributed in the direction of hull length. Numerical calculations are accomplished using the commercial B.E.M code. The characteristics of natural frequency(eigenvalues), mode shape(eigenvectors) and frequency-displacement response are analyzed. The results of this study will be used as the useful design data in preliminary anti-vibration design stage.