• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.574-578
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• 2011

본 논문에서는 해저케이블 부두 하역용 장비인 코일링 암(coiling arm)에 대한 구조설계 및 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 구조설계를 위해 3차원 CAD프로그램을 이용하여 모델링하였고 구조해석 프로그램을 이용하여 유한요소법에 기초한 전산해석 기법으로 해석을 수행하였다. 코일링 암의 목적에 맞추어 케이블을 케이블 탱크에 가이드 할 수 있도록 베어링 및 롤러를 설계하여 메인 암이 회전하고 케이블 가이드가 이동할 수 있도록 하였고, 기존의 외국 모델에서 사용하던 와이어 및 모터 시스템을 이용한 케이블 가이드 작동방식을 유압 시스템을 이용한 작동방식으로 변경하여 설계 및 제작이 쉽고 사용자가 직관적으로 작동할 수 있도록 설계하였다. 자중 및 케이블 하중에 대한 응력 해석을 수행하였고, 유압시스템에 의한 파손 가능성을 고려하였다. 케이블 가이드에 이동 및 지면 경사도에 따른 전복해석을 수행하였으며, 설치 장소를 고려한 풍하중 효과도 추가로 고려하였다. 본 연구를 통해 코일링 암의 작동방식을 개선하였으며 설계 및 해석 방법을 확립과 더불어 국내 최초로 실제 코일링 암을 제작 및 설치하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.26 no.1
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• pp.1-7
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• 2013

Structural design and analysis of a coiling arm unloading machine for submarine cable have been originally conducted in this study. Three-dimensional CAD modeling process is practically applied for the structural design in detail. Finite element method(FEM) and multi-body dynamics(MBD) analyses are also used to verify the safety and required motions of the designed coiling arm structure. The effective moving functions of the designed coiling arm with respect to rotational and radial motions are achieved by adopting bearing-roller mechanical parts and hydraulic system. Critical design loading conditions due to its self weight, carrying cables, offshore wind, and hydraulic system over operation conditions are considered for the present structural analyses. In addition, possible inclined ground conditions for the installation of the designed coiling arm are also considered to verify overturn stability. The present hydraulic type coiling arm system is originally designed and developed in this study. The developed coiling arm has been installed at a harbor, successfully tested its operational functions, and finished practical unloading mission of the submarine cable.