• 제목/요약/키워드: 선 스프링 모델

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선 스프링 모델에 의한 2개 표면균열의 상호간섭 해석 (An Interaction Analysis of Two Surface Cracks by the Line Spring Model)

  • 이준성;김영진;양원호;최용식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.610-616
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    • 1990
  • 본 연구의 주요 목적은 표면균열의 상호간섭 효과를 선 스프링 모델을 이용하 여 해석하여 그 결과를 비교, 검토하는 것이다. 먼저 선 스프링 모델의 이론적 배경 을 설명하고 이를 바탕으로 개발된 ABAQUS 유한요소 프로그램을 이용하여 평판구조물 에 표면균열이 한개 존재하는 경우에 대한 해석을 수행하여 이 방법의 타당성을 확인 해 보고자 한다. 또한 평판 구조물 및 원통형 구조물에 2개의 표면 균열이 존재하는 경우에 대하여 해석을 수행하여 표면균열의 상호간섭 효과를 밝혀보고자 한다.

피로효과를 고려한 레일패드의 정적스프링계수 변화에 따른 콘크리트 슬래브 제도의 거동분석 (A Behavior Analysis of HSR Concrete Slab Track under Variety of Rail Pad Static Stiffness on Fatigue Effect)

  • 박용걸;강기동;최정열
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.499-505
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    • 2007
  • 본 연구의 주목적은 고속선 콘크리트 슬래브 궤도시스템에서 레일패드의 피로효과에 따른 영향을 분석하는 데에 있다. 이에 3차원 해석모델 및 실내시험을 통해 도출된 레일패드의 피로효과(경화, 스프링계수 증가)가 고속선 궤도의 역학적 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 콘크리트 슬래브 궤도의 적정 탄성력 확보여부를 의미하는 레일패드의 적정스프링계수 산정에 관한 연구의 일환으로 고속철도 콘크리트 슬래브 궤도에 적용된 레일체결시스템에 대한 실내시험을 통한 레일패드의 정적스프링계수를 산정하고 체결시스템에 대한 피로시험을 통해 도출된 피로효과가 고려된 레일패드의 스프링계수 변화를 해석모델에 적용함으로써 향후 고속선 콘크리트 슬래브 궤도운영에서의 열차 주행안정성 확보 및 합리적인 궤도유지관리를 위한 기초데이터를 확보하고자 한다.

비부착형 포스트텐션 구조의 모델링기법 (Modeling Technologies for Unbonded Post-Tension Systems)

  • 강현구;나창순
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.33-41
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    • 2011
  • 본 연구에서는 비부착형 포스트텐션 시스템의 해석에 적용할 수 있는 모델링기법을 제시하였다. 모델링은 유한요소 해석 프로그램을 이용하였으며, tube-to-tube contact 요소를 도입하여 강연선의 물리적 형상을 직접적으로 모델링하는 방법과 실제의 강연선 외에 가상의 강연선을 콘크리트에 매입하고, 두 개의 강연선을 스프링으로 연결하여 간접적으로 모델링하는 방법을 동시에 제시하고 비교하였다. 콘크리트의 인장경화 현상을 무시하였을때 두 모델링기법에서는 거의 동일한 결과를 제공하지만 콘크리트의 인장경화를 고려한 경우에는 스프링을 이용한 간접적인 모델링기법을 통해서만 결과를 얻을 수 있었으며, 결과 또한 콘크리트의 경화현상을 고려하지 않은 경우와 다소 상이하였다. 비교를 통하여 비부착형 포스트텐션 시스템의 모델링기법으로 스프링을 이용한 모델링기법을 최종적으로 선정하고 기존의 실험적 연구에서 인용한 실험결과와 해석결과를 비교, 검증하였으며 또한 파라미터 스터디를 통해서 모델링의 적절성을 확인하였다.

큐브위성 임무를 위한 테이프 스프링 힌지의 비선형 거동 분석 및 실험 (Analysis and Experiment on the Tape Spring Hinges for CubeSat Missions)

  • 유정욱;임병욱;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권10호
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    • pp.712-719
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    • 2019
  • 본 연구에서는 최근 다양한 큐브위성 임무에 사용되는 테이프 스프링 힌지의 거동 해석을 수행하였다. 테이프 스프링은 곡선 단면을 갖는 직선형의 얇은 스트립이며 곡률에 따라 달라지는 강성변화로 인해 비선형성이 강하게 발생한다. 이전 연구에서 제시된 회전-모멘트 선도 모델을 바탕으로 테이프 스프링의 거동 특성을 분석하였으며, 시중에 판매되는 상용 테이프 스프링 형상을 정확하게 모사하여 ABAQUS 수치 해석을 진행하였다. 테이프 스프링을 굽히는데 소요되는 최대 모멘트를 예측하였으며 단면의 원호각이나 두께 등의 변화에 따른 파라미터 스터디를 수행하였다. 또한 간략한 실험을 통해 수치해석 결과를 비교 검증하여 보다 정밀한 큐브위성 동적 거동 해석을 위한 향후 연구 방향을 제시한다.

두 종류의 구치직립 스프링 사용시 저항원 및 근심경사치의 동적인 치아이동 양상에 관한 연구 (An experimental study on the dynamic tooth movement of two molar uprighting springs by calorific machine)

  • 전윤식;노준
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.273-285
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 1200g.mm의 모멘트를 발생시키는 두 종류의 canti-lever형 구치직립 스프링 중 치관직립형(crown uprighting)과 치근직립형(root uprighting)을 Calorific machine 상에 각 각 5회씩 적용하여 나타난 저항원 및 근심경사치의 동적인 치아이동 양상을 좀더 구체적으로 비교해 보는데 있다. 열 발생 및 온도조절 장치, 실험용 치아, 그리고 실험용모델로 구성 된 Calorific machine을 이용하여 치아이동 전, 후에 얻어진 2장의 교합X-선사진 상에 X-선 불투과상으로 나타난 두 개의 임플란트를 기준 표지점으로 중첩함으로써 치아이동 전후의 시상면과 교합면 상에서의 위치변화를 확인하였다. 각 스프링의 변화량을 2회씩 계측한 결과 조사자내 동의율(intra-examiner agreement)과 조사자간 동의율(inter-examiner agreement)은 $96.54\%$$95.73\%$였으며 각 스프링의 실험 전, 후의 유의성 검증과 두 스프링간의 유의성 여부를 짝비교(Paired t-test)로 통계처리한 결과 다음과 같았다. 1. 치관직립 스프링 보다 치근직립 스프링을 사용할 때 저항원의 상실량이 원심 및 협측방향으로 크게 나타났다. 2. 치관직립 스프링 사용시 경사치 치관의 원심이동량은 ,3.29mm 였으나 치근직립 스프링은 1.68mm 였다. 3. 치관직립 스프링 사용시 경사치의 근, 원심 치근의 전방 이동량은 각각 3.91mm, 3.60mm였으나 치근직립 스프링에서는 각각 6.76mm, 6.26mm였다.

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열차주행안전을 고려한 궤도패드의 최소 수직 스프링계수 결정에 관한 연구 (A Study on Determination of the Minimum Vertical Spring Stiffness of Track Pads Considering Running Safety)

  • 김정일;양신추;김연태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2D호
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    • pp.299-309
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    • 2006
  • 철도의 고속화와 관련하여 궤도와 구조물의 진동 및 열차소음 등에 대한 대처가 중대한 과제가 되고 있다. 이에 대한 대책으로 궤도패드에 대한 저 탄성화를 제안하여 궤도시스템의 저 탄성화를 추구하고 있지만 곡선부 선로에서 열차의 주행안전을 저해하는 횡압에 의한 레일의 회전이 문제가 되고 있다. 따라서 궤도의 저 탄성화를 위해서는 열차의 주행안전성을 만족하는 궤도패드의 최소 수직 스프링계수의 결정이 매우 중요하다. 이러한 경향에 따라서 본 논문에서는 궤도패드의 최소 수직 스프링계수 결정을 위해 기존의 레일 회전에 관한 이론해와 궤도의 3차원 비선형 유한요소모델간의 결과를 비교 검토하여 열차의 주행안전성을 만족할 수 있도록 하였다. 해석 하중은 차량조건과 궤도조건을 고려한 윤중 횡압 추정식을 구성하여 안전측으로 산정한 하중과 일본의 신간선 하중을 비교 검토하여 궤도 모델에 적용하였다. 구조해석 결과 레일의 회전은 횡압/윤중비와 패드의 강성에 따라서 두 가지 구조해석 모델간 차이가 변화함을 확인하였고, 그 결과 중에서 안전측으로 패드의 최소 강성을 결정하였다.

현수형 가선 케이블의 장력계측과 제어시스템의 구성에 관한 연구 (A Study on the Measurement of Tension and the Tension Control Method for a Catenary's Cable)

  • 박성수;홍순일;이정민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2452-2454
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    • 2000
  • 현재, 전차선의 트롤리선을 설치하는 것은 수작업에 의해 행해지고 있어 작업의 효율화와 함께 최적의 장력제어가 필요하다. 케이블을 새롭게 가설하는 장치는 케이블을 릴에 감아 올릴 필요성은 거의 없기 때문에 케이블을 풀어주는 속도와 로드셀에 의해 장력을 검출하고 장력을 발생하는 하드웨어 구성방법을 연구하는 것이다 본 연구는 현수형 케이블(Catenary Cable)의 동적 모델링을 작성한다. 이 시스템에 대하여 교류서보 전동기를 이용한 장력 발생장치를 모델링한다. 현수형 시스템의 장력계측 장치는 하중변환기(load cell)를 사용하고 수학적 모델링을 행한다. 장력계측 장치에 관해서 스프링 저울을 이용해 출력을 비교 검토한 결과, 인장력을 계측하는 장치로서의 유효성을 확인하였다.

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철도시설물 인접굴착공사에 따른 운행선 궤도의 궤도틀림 영향 평가 (Evaluation of Track Irregularity Effect due to Adjacent Excavation on Serviced Railway Line)

  • 정지승;박동룡;최정열
    • 문화기술의 융합
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    • 제5권4호
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    • pp.401-406
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    • 2019
  • 본 연구는 도시철도 및 고속철도 선로를 근접하여 통과하는 신설 터널 시공현황 및 지반조건을 모사하고 레일, 침목 및 궤도의 탄성스프링으로 구성되는 궤도모델을 적용한 수치모델을 이용하여 3차원 정밀수치해석을 수행한 연구이다. 철도시설물 인접굴착공사에 따른 기존 선로시설물의 궤도변형 안정성 검토를 수행한 결과, 대상 선로의 궤도틀림은 국내 궤도틀림 평가기준에 제시된 일반철도 및 고속철도의 평가기준(허용값)을 모두 만족하는 것으로 나타났다. 궤도모델이 적용된 수치해석을 바탕으로 굴착 공사에 따른 운행선 선로의 변형(궤도틀림) 예측 결과와 실제 현장에서 발생되는 궤도변형의 수준을 가급적 근사한 수준으로 모사할 수 있을 것으로 분석되었다.

Vlasov 보 모델을 이용한 컨테이너 선박의 스프링잉 응답해석 (Analysis of Linear Springing Responses of a Container Carrier by using Vlasov Beam Model)

  • 김유일;김용환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권3호
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    • pp.306-320
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    • 2010
  • Modern ultra-large container carriers can be exposed to the unprecedented springing excitation from ocean waves due to their relatively low torsional rigidity. Large deck opening on the deck of container carriers tends to cause warping distortion of hull structure under wave-induced excitation, eventually leading to the higher chance of resonance vibration between its torsional response and incoming waves. To handle this problem, a higher-order B-spline Rankine panel method and Vlasov-beam FE model was directly coupled in the time domain, and the coupled equation was solved by using an implicit iterative method. In order to capture the complicated behavior of thin-walled open section girder, a sophisticated beam-based finite element model was developed, which takes into account warping distortion and shear-on-wall effect. Then, the developed beam model was directly coupled with the time-domain Rankine panel method for hydrodynamic problem by using the fixed-point iteration method. The developed computational scheme was validated through the comparison with the frequency-domain solution on the container carrier model in linear springing regime.

파랑 중에 전진하는 선박에 대한 스프링잉 현상 해석 (An Analysis of the Springing Phenomenon of a Ship Advancing in Waves)

  • 이호영;신현경;박홍식;박종환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.41-46
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    • 2001
  • 최근에 선박이 대형화되는 추세에 힘입어 조선소는 광폭천흘수선, 초대형 원유운반선 및 초대형 컨테이너선 등을 건조하고 있다. 이와 같은 선박은 상대적으로 다른 선박에 비해 강성이 작기 때문에 파랑 중에서 유탄성 운동을 하게 되고, 입사하는 파고가 작은 경우에도 선체의 2절 모드의 진동에 의해 선체의 갑판이 피로 파괴되는 경우가 종종 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서 전진하는 선박의 유체 압력을 계산하기 위해 적분방정식은 3차원 소오스 분포법을 사용하고, 그린함수는 전진하면서 동요하는 형태를 이용하였다. 방사문제는 선박을 여러 개의 단면으로 나누어 단면간의 간섭효과를 고려하여 heave 및 pitch 강제동요와 관련된 부가질량 및 조파 감쇠계수를 계산하였고, 파강제력은 각 단면에서 선행해에 의한 힘만 고려하였다. 선박의 각 단면의 수직운동은 선박에 대한 운동방정식을 이용하고 강성행렬은 오일러 보 이론에 의해 산정되었다. 계산은 Esso-Osaka 선박을 모델로 도입하여 입사하는 파도의 주파수가 변함에 따른 선박의 각 단면에 대한 운동, 굽힘 모우멘트를 계산하였다.

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