• 제목/요약/키워드: 설계 충격하중

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해양구조물 설계에 있어서 쇄파파력의 영향분석 (A study on the impact wave forces for design of offshore structures)

  • 조규남;윤재준
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.75-80
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    • 1996
  • The importance of the impact force on the vertical offshore circular structure member in the surf zone due to the breaking wave has been recognized recently. In this paper characteristics of breaking wave forces and the corresponding estimation procedures for them are investigated. For the characterization of the wave forces, three parts, drag force, inertia force, impact force are categorized and identified, respectively. Among them the impact force is maimly studied and the concise form of the force is proposed with the application scheme for the design of offshore circular structure member. The resulting form porposed here for impact force is well coincided with former research results by other people. Except the impact force, so called Morison equation can be employed for the common offshore structure design. The drag force and inertia force are represented as convertionally for the profile except the breaking part. In the numerical example, for thpical sea condition and the member size, the proposed procedures for the breaking wave forces calculation are demonstrated. It is found that the impact force is the most deminant one comparing with inertia and drag forces in the surf zone.

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Spray Strip부착에 따른 고속 활주형선 저항특성 연구 (A study on Resistance Performance of the High-speed Planing Craft with Spray Strip)

  • 박충환
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.759-764
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    • 2008
  • 활주형선이 수면 위를 활주하여 고속이 가능하기 위해서는 특별하게 설계되어 진다. 대부분의 활주형선은 충격하중을 줄이고 황요, 종요 등의 운동성능을 개선시키기 위하여 스프레이 스트립을 설치하며, 고속에서는 파형개선과 양력발생으로 스프레이저항과 마찰저항이 감소되는 것으로 알려져 있다. 이에, 본 논문에서는 모형시험을 통하여 스프레이 스트립의 부착 유무에 따른 고속 활주형선의 저항특성을 비교, 분석하였으며, 시험결과, 스프레이 스트립 부착 고속 활주형선이 미 부착 선형에 비해서 $3.0{\sim}5.0%$의 저항감소 효과를 확인할 수 있었다.

축격손상을 받은 의사등방성 탄소섬유강화 복합재의 굽힘피로강도 (A study on the fatigue bending strength of quasi-isotropic CFRP laminates subjected to impact damage)

  • 박수철;박설현;정종안;차천석;양용준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.688-695
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    • 2017
  • CFRP는 금속에 비해 가벼우면서 강도 및 강성과 내열성 등 기계적 특성이 매우 뛰어나 다양한 분야에서 사용되어지고 있으며 최근 우주항공 분야에 까지 사용되어지고 있지만 외부 충격하중으로 인하여 내부에 발생되는 손상에 대해서는 매우 취약한 단점을 보이고 있다. 본 연구는 외부 충격을 받은 CFRP 적층판의 내부 충격손상에 대해 반복적인 사용에 따른 파괴에 이르기까지의 강도를 고찰함으로써 우주항공 분야에 사용되는 항공기 외판의 설계를 위한 설계 데이터를 확보하기 위한 실험적 연구이다. 실험 빙법으로는 적층구성을 달라하여 제작된 의사등방형 CFRP 시험편과 직교이방성 CFRP 시험편에 대해 직경 5mm의 강구를 충돌시킴으로써 발생하는 충격손상을 관찰한 후 3점 굽힘피로실힘을 통하여 내부 층간분리 및 충격손상의 진전을 관찰하였다. 시험편 내부의 파괴가 발생하기 까지 굽힘피로실험에 따른 굽힘피로강도를 고찰한 결과 강구에 의해 충격을 받은 면이 인장을 받는 경우와 충격을 받는 경우 모두 의사등방성 적층구성의 강도가 높게 나타남을 알 수 있었다.

산악용 자전거 안장의 개발방안

  • 조창규;윤명환;이면우
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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    • pp.529-533
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    • 1995
  • 안장은 인체하중이 집중되고, 자전거의 충격과 진동이 직접 전달되는 부위로서 주행 안락도를 높이고 buttock의 discomfort를 감소시킬 수 있도록 설계되어야 한다. 본 연구의 목적은 인체곡면을 본뜬 안장형상 설계를 통하여 buttock의 국부적 discomfort를 감소시키고자 하는 것이다. 인간의 앉은자세에 대한 해부학적 고찰을 통해 좌골결절(Ischial Tuberosity)과 치골결합면(Symphyseal Surface)이 안장과 직접 맞닿는 면으로 파악되었으며, 이들 부위에 대한 집중적 개선이 이루어져야 할 것으로 제안되었다. 문헌조사를 통해 의자설계시 고려해야 할 인체치수 및 지침을 파악하였으며, 안장과 의자의 기능비교를 통해 이를 선별적으로 적용하였다. 인체곡면 측정을 위해 Rod Matrix(3cm 간격, 13*20)방법을 이용하여 10명의 buttock contour를 측정하였으며, 측정된 자료를 분석하여 안장의 곡면형상을 결정하였다. General Comfort Rating, Body Part Discomfort 등의 주관적 안락도 평가방법을 통하여 기존 자전거 안장과 본 연구를 통해 개발된 안장을 비교 평가한 결과, 전반적인 안락도의 향상과 좌골결절 및 치골 결합부의 discomfort 감소효과를 가져온 것으로 파악되었다.

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자동차 엔진마운트의 설계해석 (Design and Analysis of Automotive Engine Mount)

  • 조재웅;김영인;김세환
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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    • pp.673-675
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    • 2011
  • 고무는 소재의 탄성 회복 능력과 감쇄 능력, 수밀성의 우수성으로 인해 여러 기계산업의 부품으로 사용되어 지고, 자동차 부품으로는 마운트와 범퍼 등의 충격해소를 위하여 설계되어지고 있다. 본 논문에서는 승차감에 영향을 주는 내부 소음 및 진동의 원인인 엔진의 떨림현상을 감쇄시키기 위한 부품인, 엔진마운트의 고무 모형을 CATIA 프로그램을 사용하여 모델링하였고, ANSYS 12.0 프로그램으로 진동과 하중을 주어 변화량을 측정하여 상용차에 맞는 엔진마운트의 최적설계를 방향을 제시하였다.

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정지궤도 위성의 광학 센서 지지 구조물 (Optical Sensor Support Structure for Geo-stationary Satellite)

  • 김창호;김경원;김선원;임재혁;황도순
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.8-13
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    • 2010
  • 위성 구조계의 가장 기본적인 임무 및 역할은, 우선 위성 자체의 미션 및 기능을 위해 필요한 여러 탑재체 및 장비들을 장착하고 지지할 수 있는 공간을 제공하고, 발사 시에 발생하는 이런 극심한 발사환경 하중에서 위성체 및 탑재체들을 안전하게 보호하는 것이다. 위성체가 발사체에 실려 발사될 때에 매우 높은 가속도에 의한 정적 하중 및 공기의 저항에 의한 하중, 연소 가스 분출 시 발생하는 음향에 의한 하중, 발사체로부터 분리될 때 발생하는 충격 하중 등 여러 가지의 극심한 하중을 겪게 된다. 특히 광학 탑재체가 탑재되는 경우, 탑재체의 지지 및 보호 역할 외에도 위성 구조계는 광학 탑재체의 안정적인 성능구현을 위해 극심한 열환경에 하에서 지향안정성을 보장해야 하고, 이를 위해 일반적으로 복합재로 구성된 광학벤치를 사용하게 된다. 본 논문은 위성체로부터 전달되는 하중을 최소화하여 광학 탑재체의 구조적 안정성을 확보하고 지향안정성을 보장하기 위한 광학벤치 및 지지구조물의 설계와 검증에 대하여 기술한다.

폭발하중을 받는 콘크리트 구조물의 실험적 거동분석 : (II) 초고강도 콘크리트 및 RPC 슬래브의 실험결과 (Behavior Analysis of Concrete Structure under Blast Loading : (II) Blast Loading Response of Ultra High Strength Concrete and Reactive Powder Concrete Slabs)

  • 이나현;김성배;김장호;조윤구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.565-575
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    • 2009
  • 최근, 테러 및 전쟁과 관련된 폭발사고가 빈번히 발생하고 있으며, 특히 도심지에서는 이러한 폭발사고로 인해 인명피해 뿐 아니라 주요 시설물에도 큰 손상이 가해져 제2차, 3차의 피해가 발생하게 된다. 폭발사고에 대하여 인명 및 시설물을 안전하게 보호하기 위해서는 기본적으로 구조물에 가해지는 폭발하중 효과에 대한 이해가 필요하다. 폭발하중은 매우 빠른 시간 내에 콘크리트 구조물에 큰 압력으로 작용하는 하중이므로 변형률 속도와 구조물의 국부적인 손상을 고려하여 동적응답을 평가해야 한다. 일반적으로, 콘크리트는 다른 건설재료에 비해 상대적으로 높은 폭발저항성을 가진 재료이지만, 일반강도 콘크리트는 충격 및 폭발하중에 대하여 충분한 저항성능을 가지지 않는다. 그러므로 방호설계에서는 고에너지 흡수력과 높은 파괴저항성을 지니는 새로운 재료의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 최근 활발하게 연구 중인 초고강도 콘크리트(UHSC)와 Reactive Powder Concrete(RPC)에 대한 방폭성능을 평가하고자 한다. UHSC와 RPC는 강도 및 성능향상, 부재의 치수 및 중량 감소, 내진저항성 향상과 같은 장점들로 인해 초고층건물 및 초장대교량에서 사용되어지고 있다. 또한 UHSC와 RPC는 9.11테러와 같은 테러 및 충격하중에 의한 사회주요시설물의 방호설계에 적용할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 폭발하중에 대한 UHSC 및 RPC 구조물의 거동을 파악하기 위하여 $1.0m{\times}1.0m{\times}150mm$의 슬래브 구조물 시편을 제작하여 폭발실험을 수행하였으며, 폭발파의 특성 뿐만 아니라 최대 및 잔류 변위와 철근과 콘크리트 표면에서 변형률을 측정하여 구조물의 거동을 분석하였다. 또한 손상 및 파괴모드를 각 시편별로 측정하였다. 본 실험을 통해 UHSC 및 RPC가 일반강도콘크리트에 비해 폭발저항성이 높은 것으로 분석되었다.

직사각형 댐퍼의 비선형 해석 및 설계 (Nonlinear Analysis and Design of Rectangular Damper)

  • 엄승현;김원기
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제15권4호통권65호
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    • pp.447-456
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    • 2003
  • 본 연구에서는 외부프레임이 직사각형일 때 적절한 댐퍼의 형태를 결정하였다. 댐퍼의 형태는 외부프레임과 같은 비율로 직사각형이다. 설계의 기본은 지정된 내진성능을 가진 사각형 댐퍼로 충격에너지를 소산하는 것이다. 본 논문의 내용에서 비선형 해석 데이터와 실험 데이터 각각의 강도와 에너지 소산을 하중-변위 곡선을 통하여 비교하였다. 반복하중 실험을 해석하기 위한 ANSYS 유한요소법 소프트웨어의 접근방법을 제시하였다. 본 논문의 궁극적인 목적은 효율적인 직사각형 인장 가새용 댐퍼의 형태를 연구하는데 있다. 우수한 가공성을 적용하여 개발된 직사각형 댐퍼의 안전성을 검토하였다.

KL-510 하중에 의한 강판형교의 동적응답 (Dynamic Response of Steel Plate Girder Bridges by the KL-510 Load)

  • 정태주
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.50-60
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    • 2013
  • 본 연구에서는 교량의 노면조도 및 교량과 차량 사이의 상호작용을 고려한 수치해석방법을 사용하여 도로교설계기준에 규정된 표준트럭 하중인 KL-510에 의한 강판형교의 동적응답을 연구하였다. 대상교량은 건설부에서 제정한 "도로교 상부구조 표준도"에 수록되어 있는 지간이 20m, 30m와 40m인 단순 강판형교를 사용하고. "보통의 도로"에 대하여 생성시킨 10개의 노면조도를 사용하였다. 차량은 5축 트랙터-트레일러인 표준트럭하중 KL-510을 3차원 차량으로 모델링하고, 교량은 주형을 보요소로, 콘크리트 바닥판은 쉘요소로, 주형과 콘크리트 바닥판 사이는 Rigid Link를 사용하여 3차원으로 모델링하였다. 이와 같은 노면조도 및 차량을 사용하여 강판형교의 충격계수와 DLA를 구하고 각국의 설계기준과 비교 검토하였다.

LNG 저장탱크 강재지붕의 충격 및 화재에 대한 안전성평가기법 개발 (Development of Impact and Fire Hazard Analysis on the Steel Roof of LNG Storage Tank)

  • 이승림;박장식;이영순
    • 한국가스학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.34-39
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    • 2009
  • 지금까지 한국에 도입된 LNG 저장탱크의 지붕형식은 지상식 탱크 및 지중식 탱크를 막론하고 모두 콘크리트 지붕형이었다. 그러나 저장탱크의 대형화와 경제성 측면에서의 장점으로 강재 지붕형 탱크의 도입이 적극적으로 검토되고 있다. 본고에서는 최적 설계된 200,000$k{\ell}$ 강재 지붕형 LNG 저장탱크의 강재지붕에 대한 충격 및 화재 안전성 평가기법을 개발하여 이를 표준화하고 기존의 콘크리트 지붕형 탱크와 비교 평가함으로써 강재 지붕형 탱크의 충격 및 화재에 대한 정량적인 안전성 자료를 확보하였다. 각각 도출된 4가지의 충격하중 및 화재 시나리오에 대해 유한요소해석기법을 이용해서 안전성평가를 수행하였다.

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