• 대한조선학회지
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• 제49권3호
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• pp.31-35
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• 2012

• 대한조선학회논문집
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• 제50권5호
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• pp.349-354
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• 2013

The blades of flexible propellers are formed by overlaying and adhering many layers of thin glass-fiber fabric sheets, are compressed and dried in the rigid mold. The current manufacturing process can not avoid the rather irregular deformation of the blades composed of non-isotropic non-uniform fabric structures, and inevitably introduces the different shape-forming errors between blades. In this paper, several flexible model propellers are precisely measured with three-dimensional optical instrument and compared with the original design geometry. The model propellers with the as-measured geometry are evaluated with the lifting-surface-theory-based propeller analysis code. The open-water performance are presented and discussed. The importance of the manufacturing accuracy is addressed to be able to apply the flexible propellers for propulsion of marine vehicles.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권2호
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• pp.203-217
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• 2009

The researches on the development of composite material propeller with outstanding damping effects have been actively attempted for the reduction of radiation noise of underwater vehicle propeller. Composite material suitable for the flexible propeller has the following advantages, such as high specific strength and specific stiffness, low thermal expansion coefficient, high resistance against environmental deterioration, low possibility of corrosion due to cavitation, nonoccurrence of rapid fracture due to fatigue, easy molding of complicated shape, easy repair maintenance and low production costs, etc. For the confirmation of optimal fiber array structures of composite material for the production of the flexible propeller blades, in this study, mechanical characteristics of its specimens according to materials were obtained and structural characteristics of propeller blade were also examined according to materials and stacking fiber arrays.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.528-533
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• 2012

Flexible composite propellers are subject to large deformation under heavy loading, and hence the hydrodynamic performance of deformed propeller might deviate from that of the metallic propeller under negligible deformation. To design the flexible propeller, it is therefore necessary to be able to evaluate the structural response of the blades to the hydrodynamic loadings, and then the influence of the blade deformation upon the hydrodynamic loadings. We use the lifting-surface-theory-based propeller analysis and design codes in solving the hydrodynamic problem, and the finite-element-method program formulated with 20-node iso-parametric solid elements for the analysis of the structural response. The two different hydrodynamic and structural programs are arranged to communicate through the carefully-designed interface scheme which leads to the derivation of the geometric parameters such as the pitch, the rake and the skew distributions common to both programs. The design of flexible propellers, suitable for manufacturing, is shown to perform the required thrust performance when deformed in operation. Sample design shows the fast iteration scheme and the robustness of the design procedure of the flexible propellers.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.521-527
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• 2012

It is well known that flexible composite material propeller has superior radiation noise characteristics with outstanding damping effects. In this paper, three flexible composite material propellers were produced using compression molding process, and their hydrodynamic performances and radiation noise characteristics were measured. One propeller, C1, was made up from carbon/epoxy composite laminates, and the other two ones, G1 and G2, from glass/epoxy ones. Their fiber arrays were selected by the progressive damage structural analysis of propellers using composite material model MAT_162 (Composite_DMG_MSC) linked with LS-DYNA code. Carbon/epoxy and glass/epoxy composite specimen tests were performed, their damage mechanisms were figured out, and their parameters were calibrated by their progressive damage structural analysis according to their damage criteria.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.667-674
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• 2009

The researches on the development of composite material underwater vehicle propeller have been actively attempted for the reduction of radiation noise with outstanding damping effects. Composite material propellers have almost been designed and produced by the foreign experts, and it is difficult to obtain the related informations about their flow, vibration, material characteristics because they are treated as the secrets with close relationship to the military technology, especially in the case of underwater vehicles. For the security of domestic manufacture of composite material propeller and the comparison and examination of its performance and radiation noise characteristics with those of German CONTUR composite material propeller, two propellers were self-produced according to the fiber weaving and array using compressible molding process and their self performances and radiation noise characteristics were measured. The mean fluctuations of blade tip of self-produced composite material propeller were increased and the radiation noises in the low frequency band were reduced compared to those of CONTUR, which could be estimated as the change of material characteristics and also be thought to be used for the future research informations.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.61-69
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• 2020

Due to its flexibility of the composite propeller blade, it is necessary to design a shape capable of generating a desired load at a design point in consideration of the shape change of the propeller. In order to design it, we need to evaluate not only the hydrodynamic force around it, but also its structural response of flexible propeller according to its deformation. So, it is necessary to develop a design tool to predict the hydroelastic performance of a flexible propeller with deformation considering fluid-structure interaction and special operating conditions. Finally a design optimization tool for flexible propellermade of CFRP is required. In this study, a design methodology of the specific flexible composite propeller is suggested, considering fluid-structural interaction analysis of the specific flexible propeller.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.135-139
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• 2017

VLCC 추진축계의 선미관 후부 베어링에서 주로 발생하는 발열 사고는 프로펠러 하중이 추진축을 처지게 하여 후방부에 과도한 국부압착압력이 작용하는 것이 주된 원인이다. 최근 VLCC는 엔진 출력이 크고 축 직경이 증가하는 반면 선미관전부 베어링과 후부 베어링 사이의 간격이 상대적으로 짧아져 축계 시스템의 유연성이 저하되는 경향이 있으며, 이로 인해 발열 사고 가능성에 대한 우려가 커지고 있다. 본 연구에서는 선체의 변형에 대한 축계의 유연성을 확보하기 위한 방안으로 선미관 전부 베어링을 삭제하고 선미관 후부 베어링만을 설치한 새로운 축계 시스템의 적용 가능성을 검토하였다. 국부압착압력의 계산에 있어서는 접촉 너비를 따라 반 타원 형상의 압력 분포를 가정한 Hertzian 접촉 조건을 도입하였으며, 엔진 가동 상태의 프로펠러 하중, 열 효과 및 선체 변형을 고려하였다. 제안된 축계 시스템에 대한 해석을 통해 선미관 후부 베어링의 축 접촉면 재료인 화이트 메탈에 부분 경사를 추가 시공함으로써 설계 요구 조건이 만족됨을 확인하였다. 제안된 축계 시스템의 적용을 통해 발열 사고 예방을 위한 축계 유연성 확보 뿐 만 아니라 시스템의 단순화를 통한 설치비용의 감소 등 부가적인 효과도 기대할 수 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1996년도 춘계학술대회논문집; 부산수산대학교, 10 May 1996
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• pp.11-21
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• 1996

선박은 화물 및 여객을 수송하는 해상교통 수단으로써 여객 및 승무원의 안락성, 탑재장비, 기기의 성능 보전 상, 화물 및 구조부재의 안전성 차원에서 진동제어가 주요 해결 기술의 하나이다. 또한 최근 선박의 대형화, 고속화로 인해 엔진과 프로펠러의 기진력은 커지는데 반해 구조 강도계산 기술의 발달로 인해 선체구조 경량화가 촉진되어 선체의 유연성이 커질 뿐 아니라 전통적인 선체 구조와 기관, 축계 강성사이의 균형이 깨어짐으로 선박의 진동제어는 더욱 중요시 되고 있다. 선박의 경우 건조 후에 진동제어를 위한 조치를 취하는 일은 매우 제한적이고 많은 비용이 들기 때문에 설계단게에서 선박진동제어를 위한 사전 노력이 충분히 이루어지는 것이 중요하다. 따라서 선박의 주 기진원인 프로펠러, 주기관 등의 기진력 자체를 적정화하는 노력과 함께 그로 인한 응답을 극소화하기 위해 설계 단계부터 인도까지 단게별로 많은 노력을 기울이고 있다. 단계별 진동제어의 한 예를 Fig.1에서 보여주고 있다[1]. 선체와 같이 복잡한 대형구조물의 진동특성 및 응답을 계산함에 있어서 컴퓨터의 발달과 유한요소법과 같은 해석기술의 발달로 실제 구조와 매우 유사한 3차원 모델링이 가능하게 되어 해석의 정도를 높일 수 있게 되었다. 그러나 프로펠러 기진력, 유체와의 연성효과, 감쇠특성 등을 정도 높게 산정하는 데는 아직도 많은 어려움이 있다. 이와같은 문제는 진동응답의 계산정도를 저하시키는 주요 요인이 되어 설게단계에서 충분히 진동 제어가 이루어졌다 하더라도 건조 후 실제운항 시 진동문제가 발생되는 경우가 있다. 건조 후 진동문제 발생시 구조변경을 통한 해결은 한계가 있기 때문에 각종 진동제어 장치의 연구개발이 최근에 활발히 이루어지고 있다[2]. 본 고에서는 설계단계에서부터 건조 후까지의 선박진동제어 과정[1,2,5,6]을 단계별로 고찰하여, 점점 까다로워져 가는 선박 진동규제[3,4]에 대처하고 승무원의 안락성에 대한 욕구, 구조물의 안전성, 장비의 성능보존이 만족되는 저진동 선박의 건조를 위해 향후 해결해야할 과제들을 도출하여 선박진동분야이 연구개발 방향을 제시하고자 한다.

• 대한조선학회 특별논문집
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• 대한조선학회 2005년도 특별논문집
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• pp.138-143
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• 2005

Recently, it is much more required to approach the accurate shaft alignment analysis according to the tendency of active showing in large container vessel and that of the heavy weight of propeller in connection with it. Shaft alignment calculation lies upon how the pressure apply on bearings properly in operation of main engine and how the stress of shaft puts within that of limit of bearing material and how the movement of shaft is prospected owing to propeller forces and moments. Therefore, we have conducted the shaft alignment calculation of very large container vessel considering the deformation of hull structure and the propeller forces and moments and the static and dynamic condition of shaft. The calculation results show the pressure distribution of aft bush and the movement of shaft in bearing. The shaft alignment calculation helps the stable application of shaft alignment, which was proved in sea trial.