본 논문에서는 부유식 플랫폼의 동적 거동을 고려하여 해상 풍력 발전기 타워의 구조 해석을 수행하였다. 풍력 발전기는 플랫폼, 타워, 낫셀, 허브 그리고 3 개의 블레이드로 구성된다. 타워는 3 차원 빔 요소를 사용하여 탄성체로 모델링하여 탄성 다물체계 동역학을 기반으로 한 운동 방정식을 구성하였다. 회전하는 블레이드에는 블레이드 요소 운동량 이론에 따라 계산된 공기역학적 힘이 적용되었고, 부유식 플랫폼에는 유체정역학적 힘, 유체동역학적 힘 그리고 계류력이 적용되었다. 타워의 구조 동역학적 거동을 수치적으로 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과를 이용하여 굽힘 모멘트와 응력을 산출하고 허용치와 비교하였다.
캐나다 북부 알버타주의 데본기 후기 Grosmont층은 중생대 백악기와 데본기 후기 사이 형성된 침식 부정합면 하부에 위치하며 Ireton층의 셰일에 의해 4개의 단위로 구분되고, 상향 천해화(shallowing-upward)를 보이는 전형적인 대륙붕 환경이다. Grosmont층은 탄성파의 극성, 연속성, 주파수/간격, 진폭 등의 해석요소를 고려하여 4개의 단위(LG, UG1, UG2, UG3)로 구분할 수 있었고 반사파는 중-고진폭, 중-저주파수의 특징을 보이고 반사면은 연속성이 좋으며 서로 평행한 형태로 나타났다. 시추공의 암상자료를 바탕으로 대륙붕 또는 플랫폼(platform) 환경으로 해석할 수 있지만 반사파의 특성이나 형태만으로 순차층의 경계면과 퇴적환경을 인지하기란 쉽지 않기 때문에 이 연구에서는 부순차층세트(parasequence set)로 하여 층서 해석을 시도하였다. 침식 부정합면에 의해 퇴적계 연합체와 함께 부순차층세트가 형성되는데, 침식부정합면은 암상자료와 탄성파상의 카르스트화작용 및 침식면에 의해 그 인지가 가능하였다. 연구지역에 분포하는 Grosmont 탄산염암층은 플랫폼 및 대륙붕 환경으로부터 분지 방향의 플랫폼 주변부을 향하면서 층후가 점차 감소하는 쐐기형태로 발달하며 전진하는 시그모이드-오블리크(sigmoid-oblique) 형태의 음향특성을 갖는 것이 특징적이며, 이는 해수면 변동과 연계되어 퇴적작용이 진행되었음을 지시해주고 있다. 퇴적단위의 대부분은 주로 해퇴 및 저해수면 환경 하에서 형성된 것으로 해석되어 플랫폼 환경을 뒷받침해주는 증거가 된다. 특히, 고해수면 환경 하에서 형성된 퇴적체 하부의 셰일층은 반복되는 해퇴기간 동안 대부분이 박층으로 분포하는 것으로 해석된다.
이 연구에서는 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형해석을 위한 전산플랫폼을 개발하였다. 완전 조립식 교량 하부구조의 비선형거동을 정확하게 파악하고 합리적이면서 경제적인 설계기준의 개발을 위한 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 재료적 비선형성에 대해서는 균열콘크리트에 대한 인장, 압축, 전단모델과 콘크리트 속에 있는 철근모델을 조합하여 고려하였다. 사용된 부착 또는 비부착 텐던요소는 유한요소법에 근거하며 프리스트레스트 콘크리트 부재의 콘크리트와 텐던의 상호작용을 구현할 수 있다. 그리고 접합면요소는 세그먼트 접합부의 비탄성거동을 예측할 수 있다. 제안된 해석기법은 수치예제에 대하여 비선형거동을 비교적 정확하게 예측하였다.
본 연구의 목적은 드롭 착지 동작 시 탄성 섬유 바지 착용이 충격력과 근육 활동에 어떠한 영향을 미치는가를 분석하는데 있다. 10명의 피험자를 대상으로 7쌍의 표면전극을 대퇴직근, 내측광근, 외측광근, 대퇴이두근, 전경골근, 내측비복근, 외측비복근에 부착하고 탄성 바지와 일반 바지를 무작위로 착용한 상태로 플랫폼에서 드롭 랜딩하였고 각 변인에 대해 대응표본 t-검증을 실시하여 통계적 유의차를 밝혔다(p< .05). 착지 구간 동안 전경골근, 대퇴이두근, 내측비복근의 평균적분 근전도치가 일반바지 착용 시 유의하게 감소되었다. 대퇴직근을 제외한 모든 근육에서 최대적분 근전도가 탄성바지 착용 집단이 높게 나타났다. 탄성바지 착용 시 신체 하지분절의 감속과 안정을 유지하기 위한 근육 동원 능력이 높아져 이러한 현상이 발생되어진 것으로 사료된다. 탄성바지 착용이 충격력과 부하율의 감소에 통계적으로 유의한 결과를 발생시키지 못하였다. 본 연구에서 사용된 탄성바지는 피험자의 하지 둘레에 적합하게 제작되어진 바지가 아니기 때문에 탄성과 압축력이 이상적으로 발생되지 못한 것으로 판단된다.
Prior to installation in a navy ship, shipboard equipment should be qualified by shock test requirements. The multi-function console mounted on the elastic platform of the ship should also withstand given shock loads. In this study, both real shock test methods, as well as numerical computer simulations using the finite element method were used to verify structural durability under shock load conditions. First, we used domestic test facilities to perform possible shock tests, including an impact hammer test, a drop table test and a shaker shock test. Full model tests satisfying the shock response spectrum level were performed. Thereafter, an analytical model of the complex console structure was built by the finite element method. Finally, numerical results were verified by modal test results of the real product and an FEA analysis was also performed with a full model transient response analysis.
전투기 형태의 항공기는 외부 장착물의 중량, 공력 특성 및 조합 형태에 따라 공력탄성학적 특성에 상당한 영향을 받게 된다. 따라서 항공기를 운용하기에 앞서 기본적으로 모든 외부 장착물 조합에 대한 공력탄성학적 안정성이 반드시 검증되어야 한다. 그러나 공력탄성학적 안정성을 분석하기 위해서는 항공기의 구조, 중량, 조종면 특성, 외부형상 등과 같은 설계 데이터가 필요함에 따라, 원칙적으로 항공기 플랫폼을 개발한 제작사 이외에는 적합성 입증을 수행하는데 상당한 제한이 따를 수밖에 없다. 그럼에도 불구하고 작전환경의 변화 및 항전기술의 발전으로 인해 원 제작사의 지원 없이 항공기를 운용하는 국가 또는 기관에서 자체적으로 신규 장착물을 장착해야 하는 상황이 있을 수 있다. 본 논문에서는 이와 같이 설계 데이터를 갖고 있지 않은 도입 항공기에 대해 신규 장착물을 장착하는데 필요한 공력탄성학적 적합성 입증 방안에 대해 기술하였다.
세차계수는 플랫폼의 각속도 혹은 회전각에 대한 공진기에 형성되는 탄성 정상파의 각속도 혹은 회전각의 비율로 정의된다. 본 논문에서는 코리올리 효과에 의한 반구형 공진기의 세차계수에 대한 연구를 레일리-리츠법과 라그랑지안 역학을 이용하여 수행하였으며 쉘의 중립면이 레일리 모드 변형을 한다는 조건을 적용하였고 계산 결과를 이전 연구자들의 결과들과 비교하였다.
공간부족과 해안 매립으로 발생되는 문제점을 해결하기 위하여 초대형부유구조물이 각광 받고 있으며, 대표적인 구조형식으로는 폰톤식과 반잠수식이 있다. 하지만 다양한 환경에 적용하기에는 구조적으로 한계를 가지고 있으며, 이를 극복하기 위해 부유체 하부에 수직으로 결합된 실린더에 공기를 가두어 지지되는 공기안정식 플랫폼이 제안되어졌으나 아직 개념단계에 머무르고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 공기 안정식 초대형부유구조물의 실린더 내부 공기상태에 따른 안정성을 검토하기 위하여 유체정역학적 관계를 통해 실린더 내부의 공기 복원력 변수를 산정하였으며, 선형파랑하중에 따른 구조물의 응답을 최소화 할 수 있는 변수의 범위를 제시하였다.
현재 SAW Device는 좁은 대역폭으로 원하는 주파수만 통과 시키는 특성을 이용한 주파수 필터로 사용되고 있다. 하지만 무전원으로 영구적인 사용이 가능하다는 장점이 있기 때문에 다양한 분야로 활동 분야가 넓어지고 있다. 이러한 SAW Device를 이용한 센서 태그는 많은 연구가 이뤄졌지만, 아직 Reader Platform에 대한 개발이 미비한 상태이다. SAW Device를 이용한 ID Tag의 값을 읽는 방법에는 시간 영역 샘플링(TDS) 방식과 주파수 영역 샘플링(FDS) 방식이 있다. 본 연구에서는 고속의 샘플링을 요구하지 않아 상대적으로 느린 샘플링 속도로 고속의 프로세싱을 요구하는 FDS 방식을 사용한다. 기존의 FDS 방식의 Reader Platform은 PC를 통하여 ID를 검출하는 방식이었으나 Cortex-A9 프로세서를 기반으로 하여 저가, 소형, 실시간의 임베디드 Reader Platform을 구현한다.
철도차량의 전동소음(Rolling noise)을 줄이기 위해서는 차륜과 레일의 음향조도(Acoustic roughness)가 국제규격에서 규정하는 일정값 이하로 관리되어야 한다. 이러한 음향조도의 관리를 위해서 사용되는 측정장치는 접촉식 변위센서를 주로 사용하게 되는데, 주행 중인 장치에서는 센서가 고정된 플랫폼의 위치가 가변적이고 레일면과 구동륜의 접촉시에 프레임의 피칭(Pitching)운동에 의해서 측정값의 오차가 발생하는 단점이 있다. 본 연구에서는 접촉식 변위센서를 통해 측정된 데이터의 정확도를 높이기 위해서, 플랫폼의 휠베이스, 바퀴의 개수 및 바퀴의 탄성접촉 등에 의한 레일표면 측정값의 변화와 스펙트럼 변화를 해석하였으며, 각 설계변수가 음향 스펙트럼에 미치는 영향을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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