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전달 행렬법과 유한요소법을 이용한 중공 크랭크축의 강제 진동 해석 (Forced Vibration Analysis of a Hollow Crankshaft by using Transfer Matrix Method and Finite Element Method)

  • 김관주;최진욱
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권6호
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    • pp.44-52
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    • 1997

  • As part of the effort to reduce the weight of powertrain, a hollow crankshaft has been designed. The mass reduction of the crankshaft changes the dynamic properties of the crankshaft such as moment of inertia, and torsional, bending stiffness. The purpose of this paper is to compare the dynamic behavior of the hollow crankshaft with that of the original, solid crankshaft. Global dynamic behavior of the crankshaft is analyzed bgy the transfer matrix method(TMM). The crankshaft has been modeled by 38 lumped mass and stiffness elements. The dynamic patameters of each lumped element are provided by Finite Element Method(FEM). The responses of the crankshaft from TMM are fed back as loading conditions to the Finite Element model to obtain dynamic stresses for critical areas of the crankshaft.

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날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 해상용 수직축 풍력발전기 특성 평가 (Characteristics on the chord length and cutting ratio of rear side blade for the offshore vertical axis wind turbine)

  • 김남훈;김경수;윤양일;오진석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.64.2-64.2
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    • 2011

  • 해상용(offshore) 부이(bouy)는 선박의 항로를 지시하거나 암초, 침몰선 등 항해상의 위험물을 알리기 위해 사용 되며, 야간을 위해 등화장치를 설치한 것을 등부표라 한다. 등부표는 야간 점등을 위해 자체 전력 생산시스템을 갖추고 있으나, 기존의 태양광을 이용한 전력 시스템은 해상 환경에 따른 제약이 많아 안정적인 운영이 어려우므로 풍력 발전기(wind turbine)를 이용한 하이브리드 전력 생산시스템으로의 전환이 필요한 실정이다. 선행 연구는 수직축(vertical axis) 양력(lift) 및 항력(drag) 조합형 해상용 풍력발전기 개발에 대하여 수행하였으나, 본 논문에서는 풍력발전기의 효율 증대를 위해 날개 길이 및 후면부 절개 비율에 따른 수직축 풍력발전기 특성에 대하여 연구하였다. 풍력발전기의 설치조건은 선행연구와 동일하게 등명구 교체 작업을 원활하게 하기 위하여 설치 공간을 $1m{\times}1m$로 제한하였으며, 등부표의 구조를 고려하여 최상단에 지지 프레임을 별도로 구성 하였다. 풍력발전기의 블레이드는 0.6mm의 알루미늄 박판을 절곡하여 NACA 4418의 외형을 가지도록 제작하였고, 블레이드 설계 시 에어포일의 후면부를 절개하여 양력과 항력을 효과적으로 이용하며 저속과 고속에서 높은 효율을 가지도록 설계하였다. 또한 블레이드 날개 길이와 후면부 절개 비율에 따른 풍력발전기 특성을 실험을 통해 비교하여 기준 해상 풍속에서 블레이드 설계 최적화를 수행하였으며 비교 모델 대비 약32% 발전량이 증가한 설계변수 조합을 구하였다.

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수직축 선형 영구자석 동기전동기의 질량 추정 (Mass Estimation of a Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Applied at the Vertical Axis)

  • 이진우;지준근;목형수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.487-491
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    • 2008

  • 선형 서보 응용분야에 사용되는 속도제어기를 정밀하게 조정하기 위해서는 부하를 포함한 가동부 전체의 정밀한 질량이 필요하다. 본 논문에서는 수직축 선형 영구자석 동기전동기의 가동부 질량을 추정하기 위한 방법으로 축차 최소자승 추정 알고리즘을 적용한 질량 추정방법을 제안한다. 먼저 수직축 선형 영구자석 동기 전동기의 기계적인 동적 시스템에 대한 DARMA(deterministic autoregressive moving average)모델을 유도하고, 유도된 DARMA모델에 축차 최소자승 추정 방법을 적용한 질량 추정방법을 제안하며, Matlab/Simulink를 이용한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시하여 제안한 방법으로 수직축 질량을 무부하 및 부하 시 모두 정밀하게 추정할 수 있음을 보였다.

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