• Title/Summary/Keyword: 회전 강도

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IEC 1400-1 설계표준을 고려한 중형 수평축 풍력발전용 복합재 회전 날개의 설계 개선 연구

  • 정석훈;공창덕;방조혁
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.38-38
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    • 2000
  • 풍력 발전용 회전 날개는 대형화되면서 종래의 목재나 금속재료로는 구조적 강도, 강성 및 피로수명, 경제성 등을 만족하지 못하게 되었고, 이를 보완하기 위해 복합재료의 사용이 불가피하게 되었다. 따라서 본 연구에서는 국내업체에서 생산하여 그 물성이 입증된 E-glass/Epoxy 복합재료를 사용하여 국내 기상조건에 적합한 풍력발전용 회전날개를 개발하였다. 그러나, 개발된 회전날개는 국내 기상조건에 적합하도록 설계된 것으로서 해외로 수출할 경우 국내보다 풍속이 큰 지역에서는 구조적 안정성 및 피로수명을 만족할 수 없게 된다. 즉, 개발된 회전날개의 외국시장 진출을 위해서는 국제규격에 따른 하중의 정의와 구조설계의 개선이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IEC 1400-1의 국제규격을 검토하여 이를 만족하도록 회전날개의 구조설계를 수행하였다. 그 결과 국제규격에 명시된 강도 및 피로수명을 만족하는 구조설계 결과를 얻을 수 있었다.

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유체회전기계에서 최근의 진동문제

  • Yang, Bo-Seok
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.2 no.2
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    • pp.11-17
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    • 1985
  • 두차례에 걸친 세계적인 석유위기 이후 성자원, 성에너지의 절실한 필요성과 함께 플랜트의 고성 능화, 대용량화, 다양화가 이루어져, 각종유체회전기계는 고압, 대형화하는 경향이다. 이러한 경향은 동시에 고속화의 요구와 연결되어 많은 새로운 기술상의 문제 해결을 필요로 하고 있다. 내압강도 뿐만이 아니고 고압을 발생시키는 고속회전기계로서의 강도, 기능의 확보와 플랜트가동율의 점에서 높은 신뢰성이 요구된다. 신뢰성을 향상시키고 트러블을 방지하기 위한 중요한 point의 하나는 회전축계의 진동해석이다.

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An approach for moment-rotation relationship and bearing strength of segment lining's joint (세그먼트 라이닝 이음부의 모멘트-회전 관계와 지압강도 계산)

  • Lee, Young Joon;Chung, Jee Seung
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.23 no.2
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    • pp.93-106
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    • 2021
  • In general, segment lining tunnel refers to a tunnel formed by connecting precast concrete segments as a ring and connecting such rings to each other in the longitudinal direction of the tunnel. As the structural properties of the segment lining is highly dependent on the behavior of the segment joints, thus correct modelling of joint behavior is crucial to understand and design the segment tunnel lining. When the tunnel is subjected to ground loads, the segment joint behaves like a hinge that resists rotation, and when the induced moment exceeds a certain limit of the rotation then it may enter into non-linear field. In understanding the effect of the segment joint on the lining behavior, a moment-rotation relationship of the segment joint was explored based on the Japanese practice and Janssen's approach commonly used in the actual design. This study also presents a method to determine the rotational stiffness of joint refer to the bearing strength. The rotation of the segment joint was estimated in virtual design conditions based on the existing models and the proposed method. And the sectional force of the segment lining and joint were calculated along with the estimated rotation. As the rotation at the segment joint increases, the joint contact area decreases, so the designer have to verify the segment joint for bearing strength as well. This paper suggests a consistent method to determine the rotational stiffness and bearing strength of joints.

Characteristics of Starting Torque in Single Phase Permanent Magnet Motor (단상 영구자석 모타의 기동토오크 특성연구)

  • Kwon, Byung-Il;Kim, Ki-Bong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07b
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    • pp.935-938
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    • 2002
  • 본 논문은 회전자에 영구자석을 사용한 2극 단상 브러시리스 모타에서의 기동토오크 특성에 관한 연구결과를 소개함에 목적이 있다. 본 논문에서와 같은 구조의 모타에서의 토오크는 전자기력에 의한 기동력과 코깅 토오크에 의한 영향력 두가지로 구분다. 본 논문에서는 기동토오크의 이론적 구조식을 유도하고, 문리 적 운동방정식과 결합하여 기동시 나타나는 특성을 나타내었다. 본 논문의 목적은 보다 보편적인 기동토오크에 의한 회전자의 운동을 구명하고자 함인데, 이 목적을 위하여 일반적 전원으로 사용하는 연속 직류전류가 아니라, 비연속적이고 정현파 형태의 일펄스 반파 전류를 전원으로 사용하였다. 이때 나타나는 임펄스 응답특성은, 전류를 흘렸을 때, 대부분의 경우 모타의 회전자는 전류의 주기와 다른 주기를 가지고 반회전하였다. 모타 회전자의 반전주기는 입력전압, 영구자석의 자화의 강도, 그리고 관성계수 및 마찰 계수와 같은 기계적 상수에 의해 영향을 받는 것을 알수 있는데, 반전주기 속도가 모타의 동기속도와 적절하지 않는 경우, 모타의 회전은 이루어 지지 않거나 심한 흔들림(CHATTERINC)의 현상이 나타남을 발견하였다. 이러한 결과를 바탕으로 모타의 회전자를 동기속도로 구동을 하도록 하기위한 조건을 구하였다.

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Local Buckling and Inelastic Behaviour of 800 MPa High-Strength Steel Beams (800MPa급 고강도강 보 부재의 국부좌굴 및 비탄성 거동)

  • Lee, Cheol-Ho;Han, Kyu-Hong;Kim, Dae-Kyung;Park, Chang-Hee;Kim, Jin-Ho;Lee, Seung-Eun;Ha, Tae-Hyu
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.24 no.4
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    • pp.479-490
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    • 2012
  • Flexural tests on full-scale H-shaped beams, built up from high-strength steels (HSB800 and HSA800) with a nominal tensile strength of 800 MPa, was carried out to study the effect of flange slenderness of high-strength steel on flexural strength and rotation capacity. The primary objective was to investigate the appropriateness of extrapolating current stability criteria (originally developed for ordinary steel) to high-strength steel. The performance of high-strength steel specimens was very satisfactory from the strength, but not from the rotation capacity, perspective. The inferior rotation capacity of high-strength steel beams was shown to be directly attributable to the absence of a distinct yield plateau and the high yield ratio of the material. Residual stress measurements reconfirmed that the magnitude of the residual stress is almost independent of the yield stress of the base metal.

Evaluation of Rotation Capacity of Steel Moment Connections ConsideringInelastic Local Buckling - Parametric Studies (비탄성 국부좌굴을 고려한 철골 모멘트 접합부의 회전능력에 대한 변수 연구)

  • Lee, Kyung Koo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.20 no.5
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    • pp.625-632
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    • 2008
  • In the companion paper (Model Development), an analytical model estimating the available rotation capacity of fully restrained beam-column connections in special steel moment-resisting frames was proposed. In this paper, two limit states were considered as the connection rotation capacity criteria: (i) strength degradation failure when the strength falls below the nominal plastic strength due to the local buckling of the beam's cross-section and (ii) low-cycle fatigue fracture caused by plastic strain accumulation at the buckled flange after only a few cycles of high-amplitude deformation. A series of analyses are conducted using the proposed model with two limit states under monotonic and cyclic loadings. Beam section geometric parameters, such as flange and web slenderness ratios, varied over the practical ranges of H-shapedbeams to observe their effect on the rotation capacity and low-cycle fatigue life of pre-qualified WUF-W connections.

Performance Evaluation of Inelastic Rotation Capacity of Reinforced Concrete Beam-Column Connections (철근콘크리트 보-기둥 접합부의 비탄성 회전 능력에 대한 성능 평가)

  • Lee, Ki-Hak;Woo, Sung-Woo
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.5
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    • pp.1-9
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    • 2007
  • This study summarizes the results of a research project aimed at investigating the inelastic rotation capacity of beam-column connections of reinforced concrete moment frames. A total of 91 test specimens for beam-column joint connections were examined in detail, and 28 specimens were classified as special moment frame connections based on the design and detailing requirements in the ACI 318-02 Provisions. Then the acceptance criteria, originally defined for steel moment frame connections in the AISC-02 Seismic Provisions, were used to evaluate the joint connections of concrete moment frames. Twenty-seven out of 28 test specimens that satisfy the design requirements for special moment frame structures provide sufficient strength and are ductile up to a plastic rotation of 0.03 rad. without any major degradation in strength. Joint shear stress, column-to-beam flexural strength ratio, and transverse reinforcement ratio in a joint all play a key role in good performance of the connections.

Mechanical Design and Dynamic Analysis of 3MW Rotor for Wind Energy Conversion System (3MW 풍력발전기 구조설계 및 회전자의 동특성 해석)

  • Lee, H.G.;Kim, D.E.;Jung, Y.G.;Han, H.S.;Suh, H.S.;Chung, C.W.
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2008.05a
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    • pp.333-336
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    • 2008
  • 3MW 풍력발전기용 발전기의 구조적 특성을 소개하고 회전자의 동특성 해석을 수행하였다. 이 발전기는 증속기를 사용하였으며 정격속도는 1459 rpm 이며 30% over speed trip 조건을 적용하여 설계되었다. 회전자 pole에 전원 공급 없이 자기장을 만드는 영구자석을 사용하는 형태로 구조는 간단하다. 발전기의 냉각방법은 공극을 냉각하기 위하여 팬을 이용하여 공기를 순환하며 고정자 외형에는 냉각채널을 부착하여 냉각수를 순환한다. 회전기계의 설계 시에는 반드시 진동을 고려하여 가능하면 진동을 줄이는 방향으로 설계가 되어야 하며 회전축 계의 설계에 있어서는 계의 강도, 위험속도, 불평형 진동응답 및 안정성 등을 고려하여야 한다. 본 논문에서는 물리설계를 기본으로 하여 설계된 발전기의 형상을 간단하게 설명하고, 발전기의 회전자를 상용 유한요소 해석 프로그램인 ANSYS 를 이용하여 해석을 수행하였다. 해석절차는 정적해석을 수행하고 다음으로 모드해석을 수행 하였다. 모드형상에 따른 주파수를 표기하고 해석 결과를 나타내었다.

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Effects of Postweld Aging Treatment on Rotary Bending Fatigue strength of Friction Welded Joints at Elevated Temperature (마찰 용접부의 고온 회전굽힘 피로 강도에 미치는 용접후 시효열처리의 영향에 관한 연구)

  • Oh, Sae Kyoo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.7 no.2
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    • pp.36-49
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    • 1983
  • 최근 높은 경제성과 용접성의 우수성에 의한 마찰 용접의 응용에 있어서 내열.내식 재료가 개스터어빈, 기관, 핵 발전기등의 기계 부품 생산 공업에 널리 이용되고 있다. 따라서 이종내열 합금강의 마찰 용접된 부품을 이용함에 있어서 내식.내마모 및 용접성 뿐만 아니라 고온 피로 강도와 크리이프 강도 등의 복합 특성에 관한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 마르텐사이트계 실크롬 내열강과 오오스테나이트계 닉켈크롬 스테인레스강의 이종 내식.내열 합금강의 최적 용접조건하에서 마찰 용접된 후의 시효 열처리가 용접재의 700 .deg.C 고온 회전 굽힘 피로강도 특성에 미치는 영향에 관하여 실험과 강도해석에 의해 조사되었고 용접후의 용체화 처리와 시효 열처리법에 의한 내열강 마찰 용접강도 개선법을 개발코저한 것이다.

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Evaluation on Tensile Characteristics of Extruded Aluminum Panel Joints by Friction Stir Welding Parameters (마찰교반 용접변수에 따른 알루미늄 압출판재의 인장특성 평가)

  • Lim, Byung-Chul;Kim, Young-Moon;Kim, Won-Seop;Park, Sang-Heup
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.3
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    • pp.614-618
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    • 2018
  • The changes in the mechanical properties according to the width of the tool shoulder, rotation speed and moving speed in friction stir welding (FSW) are evaluated using Al 6061-T6. The results indicated that the tensile strength value increases with increasing rotation speed. The higher the moving speed of the tool shoulder, the lower the tensile strength, regardless of the tool type. A higher tensile strength value was generally obtained with a tool shoulder diameter of 12mm (TSD12) than with 8mm. When the moving and rotation speeds exceed a limiting value, a stabilization stage is reached, in which (the tool shoulder diameter?) no longer affects the material properties. At a tool shoulder diameter of 8mm (TSD8), the material properties are decreased and the mixture of material in the welding area is incomplete in comparison with the tool type of TSD12. The tensile strength value is decreased at a rotation speed of 1500 rpm. As a result, a rotation speed higher than the threshold value is needed in order for and the transition temperature to be reached, which allows the complete mixing of the material in the welding area.