• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.731-734
• /
• 2011

본 연구에서는 강재로 구성된 선박충돌방호공의 최대방호능력을 산정하기 위하여 선박과 충돌방호공을 모델링하고 충돌거동을 해석하였다. 이러한 비선형충돌해석은 매우 큰 요소망과 고도의 비선형성을 려해야하기 때문에 이의 해석비용이 일반적인 해석에 비하여 매우 크므로 해석의 경제성을 확보하기 의사정적해석방법을 이용하여 해석을 수행하였다. 이 과정에서 효율적인 해석을 위한 수치 해석기법이 추가되었다. 해석결과 얻어진 선박과 방호공의 에너지소산곡선을 바탕으로 충돌선박이 교량하부구조에 도달하는 시점을 추정하고 이를 바탕으로 대상선박의 최대충돌속도를 산정하였다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 2011.04a
• /
• pp.610-613
• /
• 2011

본 논문에서는 해상풍력발전기와 선박의 충돌시 타워와 기초보강재의 거동에 대하여 연구하였다. 풍력발전기는 5MW급 풍력발전기를 나셀, 타워, 보강재, 바닥판, 기초로 나누어서 모델링 하였다. 나셀은 집중질량으로 타워의 상부에 위치하였고 타워, 보강재, 바닥판은 탄소성거동을 한다고 가정하여 Shell 요소로 모델링 하였다. 선박은 풍력발전기와 마찬가지로 탄소성거동을 한다고 가정하였고 실제모델에 대해 풍력발전기와의 정면충돌로 고려하였으며, 충돌속도는 2.0m/sec로 가정하였다. 선박과 풍력발전기의 충돌 해석은 비선형 해석 프로그램인 ABAQUS/Explicit을 이용하여 수행하였으며, 이를 통하여 선박충돌시 타워와 보강재의 거동을 분석하였다. 해석결과 타워에서 대부분의 에너지를 소산하는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.32-38
• /
• 2020

This study examined the problems of existing vehicles to propose alternatives to improve the crashworthiness of railway freight cars through collision acceleration analysis using a one-dimensional collision analysis method. A collision scenario of railway shunting and crash accidents was selected from the collision accident cases and international standards. A one-dimensional collision simulation using LS-DYNA was performed according to those scenarios. As a result, the acceleration level of the freight wagon was calculated to be under 2g and was predicted to meet the EN 12663 standard in the shunting situation. On the other hand, the result of crash simulation with an impact velocity between 10 and 15 km/h revealed the shock absorber capacity of the railway coupler to be insufficient in a crash situation, resulting in increased acceleration, and carbody deformation could be predicted. As a method of improving the crashworthiness, a deformation tube-type energy absorber was applied to the coupler system, and collision analysis was performed again with new energy absorption strategy. Overall, the simulation showed that the acceleration level was decreased by 12% of the conventional freight-car energy absorption system.

• Journal of the Society of Disaster Information
• /
• v.7 no.1
• /
• pp.75-85
• /
• 2011

In this study, the behavior were analyzed for the bow collision event. The model of protective Structure was consist of slab, RCP and non-linear soil spring. The ship was modeled by bow and midship. The bow model was composed by elastic-plastic shell elements, and the midship was composed by elastic solid element. According to the weight of the ship's change from DWT 10000 until DWT 25000 increments 5000. The head-on collision was assumed, its speed was 5knot. Analysis was carried out ABAQUS/Explicit. As the result, increasing the weight of the ship deformability in athletes and to increase the amount of energy dissipated by the plastic could be confirmed.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.41 no.2
• /
• pp.120-126
• /
• 2013

Increasing numbers of space debris around the earth now pose a major threat to satellites as their impact velocity may reach up to several km/s. We use a pulse laser to accelerate a miniflyer for mimicking the space debris. The multi-layer coat on the confined medium is known to promote a higher acceleration. However, it requires some special techniques which take somewhat long time and cost to coat. Instead, we devised a simple concept to coat by the black lacquer paint on a flyer. It shows improvement in the flyer velocity by 1.5-2 times the uncoated, and the resulting velocity reached 1.42km/s with Nd:YAG laser energy under 1.4 joules. The resulting velocity is suitable for satellite vulnerability test for debris impact in the geostationary orbit.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.87-87
• /
• 2019

흔히 진흙으로 대표되는 점착성 유사는 모래와 같은 비점착성 유사와 달리 응집 현상으로 인해 지속적으로 유사 입자의 크기가 변화한다. 응집 현상은 점착성 유사 입자의 응집 과정과 파괴과정으로 구성된다. 응집 현상 중 응집 과정은 유사 입자 간의 충돌로 인해 발생하는 것으로 이해되며, 충돌을 야기하는 메커니즘으로는 브라운 운동(Brownian Motion), 차등침강(Differential Settling), 난류 전단 (Turbulent Flow Shear)이 있다. 파괴 과정은 입자간 충돌로 인해 깨지는 것이 아닌 난류 전단(Turbulent Shear)로 인한 덩어리 분리(Massive Splitting)가 발생하는 것으로 이해한다. 이러한 유체의 특성, 흐름 특성 (난류 거동) 뿐만 아니라 유사 입자의 특성 모두의 영향을 받으며 지속적인 응집 현상을 겪는 점착성 유사 입자들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 형성된 플럭의 구조는 프랙탈 기하학을 따르는 것으로 이해된다. 따라서 플럭의 구조는 자기 유사성을 띠며, 플럭의 밀도는 형성된 플럭 크기의 함수가 된다. 플럭의 크기가 증가할수록 플럭의 프랙탈 차원이 감소하며, 플럭의 밀도는 감소한다. 많은 이전의 연구에서 플럭의 침강 속도를 농도에 따른 함수로 가정하고 경험식을 이용하여 산정하나, 유사 입자의 침강 속도는 크기와 밀도의 함수임을 Stokes Law를 통해 생각해 볼 수 있다. 이에 본 연구에서는 응집 현상의 결과물로 형성된 응집물의 크기와 밀도를 각각 산정하고, Stokes Law를 이용하여 침강 속도와 응집물 크기의 관계에 대한 연구를 수행하고자 한다. 보다 심도 있는 연구를 위해서는 응집 현상을 야기하는 메커니즘에 대한 이해가 필수적이다. 간소화된 응집 모형으로부터 얻어진 플럭 크기를 이용하여 프랙탈 차원, 플럭의 밀도를 산정한다. 형성된 응집물의 크기와 침강 속도의 관계에 대한 이해를 통해 보다 정확한 플럭의 침강 속도 산정이 가능할 것으로 생각된다.

• Journal of ILASS-Korea
• /
• v.12 no.2
• /
• pp.79-85
• /
• 2007

In this study, the effect of jet velocity profile on the thickness and velocity of the liquid sheet formed by two impinging low speed jets was investigated. To predict the distribution of thickness and velocity of liquid sheet theoretically, the jet velocity profile which was measured experimentally was adopted in addition to the constant jet velocity as well as Poiseuille's parabolic profile. For three cases, the distribution of thickness and velocity of liquid sheet was analytically predicted by solving conservation equations including stagnation point. The predicted results were compared with previous experimental results. The jet velocity profile definitely affected the resulting characteristics of liquid sheet. The distribution of thickness and velocity of liquid sheet was more close to the measured results compared with that which was predicted by the assumption of constant jet velocity.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.37 no.7
• /
• pp.929-935
• /
• 2013

This paper presents the results of sizing optimization of ahat-shaped stiffener on a rectangular stiffened panel. The stiffened panel is subjected to impact loading by a projectile with a velocity of 1500-2500 m/s. To determine the size of the hat-shaped stiffener, sizing optimization was performed. The sizing optimization consists of three functions: objective, constraint, and design functions. The objective function is used to maximize the fundamental frequency of the stiffened panel. The constraint function is that the stiffener volume is less than 10% of the plate volume. The design function is the dimensions of the hat-shaped stiffener. By using the stiffened panel with the optimized hat-shaped stiffener, a hypervelocity impact was simulated, and the velocity and kinetic energy on the optimized stiffener was obtained. To evaluate the impact reduction on the stiffened panel, the velocity and kinetic energy of the projectile was normalized and compared.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.36 no.1
• /
• pp.31-38
• /
• 2016

In this paper, the deformation-energy curves of the plastic hinges and the vessel bow, which are the major energy dissipation mechanism of a pile protective structures, were estimated, and the parametric study was performed by using those curves to apply the simplified collision model which developed in the previous study. Considered parameters were the mass of slab, the number of piles, the mass of vessel and the collision speed. As results, the difference of energy dissipation mechanism of two pile types (filled and non-filled) were revealed, and the collision behaviors of the protective structures could be tuned by the control of the inertia mass of capping slab. Therefore the simplified collision model can be used in a primary design and optimal design.

• Proceedings of the KIPE Conference
• /
• 2012.11a
• /
• pp.65-66
• /
• 2012

최근 많은 산업분야에서 로봇이 사용되고 있으며, 로봇을 산업 공정에 적용시키기 위해서는 인간의 협업이 반드시 필요하다. 또한 사람의 안전은 무엇보다 중요하기 때문에, 사람과 로봇이 충돌시 로봇이 정지되는 기능은 반드시 필요하다. 그러므로, 본 논문에서는 추정된 관성과 속도 변화량에 의해 계산된 기계적 토크와, q축 전류에 의해 계산된 전기적 토크를 비교하여 로봇이 사람이나 물체에 충돌시 이를 감지하고, 속도 지령을 감소 시킴으로써 로봇이 정지 하는 기능을 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증 하였다.