In the production power transmitting of a floating production system like a wind offshore floating, the power cable should be connected from the surface system into the subsea system. The connection between the surface and the subsea system will make the power cable get a dynamic load like current and wave forces. Based on this condition, a dynamic power cable is required to endure external physical force and vibration in the long-term condition. It needs more requirements than static power cable for mechanical fatigue properties to prevent failures during operations in marine environments where the external and internal loads work continuously. As a process to verify, the durability test of dynamic power cables under the marine operation environment condition was carried out by using domestic technology development.
This paper presents the design and the application of a new self-powered hybrid electromagnetic damper that can harvest energy while mitigating the vibration of a structure. The damper is able to switch between an energy harvesting passive mode and a semi-active mode depending on the amount of energy harvested and stored in the battery. The energy harvested in the passive mode resulting from the suppression of vibration is employed to power up the monitoring and electronic components necessary for the semi-active control. This provides a hybrid control capability that is autonomous in terms of its power requirement. The proposed hybrid circuit design provides two possible options for the semi-active control: without energy harvesting and with energy harvesting. The device mechanism and the circuitry that can drive this self-powered electromagnetic damper are described in this paper. The parameters that determine the device feasible force-velocity region are identified and discussed. The effectiveness of this hybrid damper is evaluated through a numerical simulation study on vibration mitigation of a bridge stay cable under wind excitation. It is demonstrated that the proposed hybrid design outperforms the passive case without external power supply. It is also shown that a broader force range, facilitated by decoupled passive and semi-active modes, can improve the vibration performance of the cable.
When using commercialized robot assisted laparoscopic, surgeon has met some problems to depend only on image of the surgical field. To solve it, there were various researches. The previous study showed that it is possible to estimate the operation force on the commercialized instrument inside patient without sensors. To apply the estimated force to a haptic master console for the laparoscopy surgical robot system, the light haptic master console should be designed. This paper suggests the design of lighter master console handle to reduce a weight of the console whose structure can match with the joint and DOF of an instrument. A cable-conduit mechanism is designed to make light structure to perform a delicate manipulation. The cable-conduit mechanism removes the weight and inertia of link caused by haptic actuator and encoder which is separated from handle link of a manipulator.
According to the characteristics of continuous beam bridges, the relative displacement is too large to collision or even girder falling under earthquakes. A device named Cable-sliding Modular Expansion Joints(CMEJs) that can control the relative displacement and avoid collision under different ground motions is proposed. Working principle and mechanical model is described. This paper design the CMEJs, establish the restoring force model, verify the force model of this device by the pseudo-static tests, and describe and analyze results of the tests, and then based on a triple continuous beam bridge that has different heights of piers, a 3D model with or without CMEJs were established under Conventional System (CS) and Seismic Isolation System (SIS). The results show that this device can control the relative displacement and avoid collisions. The combination of isolation technology and CMEJs can be more effective to achieve both functions, but it need to take measures to prevent girder falling due to the displacement between pier and beam under large earthquakes.
본 논문은 Total Lagrangian(TL)과 Updated Lagrangian(UL)을 사용하여 구조물 하부에 케이블을 연결하고, 그 케이블에 인장력을 가하여 구조물의 처짐을 제어하는 언더텐션 시스템에 있어서 케이블의 인장력에 따른 구조물의 처짐 거동의 변화와 각 부재력을 비교함으로서 언더텐션 시스템의 효율성을 검증하는데 있다. 일반적인 빔과 거더로 이루어진 구조와는 달리 언더텐션 시스템에서는 상부에서는 하중을 하부 케이블의 인장력을 이용하여 그 하중을 양 단부로 전달하게 된다. 언더텐션 시스템은 스트럿의 개수와 길이, 케이블의 초기 인장력의 크기에 따라서 그 효과가 다르게 나타날 수 있다. 또한 케이블이 설치된 장스팬 구조의 경우, 그 거동에 있어서 비선형성적 거동이 크게 나타나게 된다. 따라서 본 논문에서는 선형과 비선형해석 결과를 비교함으로써 비선형해석의 필요성에 대하여 논의하고자 한다.
부산종합운동장 주경기장 지붕구조는 케이블현수구조로 그 시공은 VSL 리프팅시스템을 사용한 인양공법을 채택하여 이루어 졌다. 본 지붕구조물의 시공은 크게 5단계 공정으로 이루어 졌고, 상기 공정 중 인양작업은 상부케이블과 하부케이블로 나누어 1차 인양작업과 2차 인양작업으로 이루어 졌다. 본 지붕구조물의 경우 각 케이블의 정착단은 조정이 불가능한 개방소켓으로 되어 있어 설계시 각 케이블의 길이 계산이 잘못될 경우에는 케이블이 구조부재로써 소정의 성능을 유지하기 위해 필요한 인장응력의 도입이 불가능하게 된다. 그러나, 구조물의 인양이 완료된 상태에서 계측된 각 케이블의 장력에 의하면 평균 $4\%$정도의 정확도를 보이고 있어 설계뿐만 아니라 지붕구조와 관련된 모든 공정의 시공이 치밀하게 이루어 졌음을 보여 주고 있다.
본 연구에서는 대공간 구조물로서 2002년 건축된 6개 월드컵경기장 인장케이블의 특성과 관련하여 케이블의 고유진동수와 이를 이용한 기존 이론식들의 적용성에 대하여 실험적으로 검토하였다. 실험결과, 케이블의 휨강성을 고려함으로서 8%이내의 정확도를 가지고 케이블의 인장력을 추정할 수 있는 것으로 나타났으나 휨강성의 영향이 큰 범위(${\xi}{\leq}7$)에 있어서는 추정오차가 증가하는 경향을 나타내고 있어 이 범위에 대해서는 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료되며, 다중진동모드를 사용하더라도 단일진동모드를 사용하는 경우와 비교하여 장력추정 오차는 크게 개선할 수 없는 것으로 나타났다.
사장교에 사용되는 팽팽한 경사 케이블은 풍우현상에 의하여 진동에 쉽게 노출된다. 더욱이 보편적으로 알려진 풍우현상 이외의 이상현상에 의한 과도한 진동이 발생할 여지도 항상 존재한다. 급증한 동적변위는 케이블과 보호관에 과도한 인장력을 발생시키고 정착구와 댐퍼에 피로손상을 발생시키며 보강형의 설계에서 고려하지 않았던 추가적인 전단력 변화를 발생시킨다. 본 연구는 사장 케이블의 자유장에 발생된 동적변위에 의한 케이블의 동적장력 변화와 보강형의 전단력 변화를 분석 할 수 있는 해석적인 기법을 기술하고, 이로 인해 발생될 수 있는 사장교의 동적문제를 간략히 언급한다. 이것을 실현시키기 위해 사장 케이블이 진동하여 법선방향 변위를 발생시킬 때 나타나는 변화를 현방향 장력과 법선방향 장력으로 분리하여 물리적인 현상을 미분방정식으로 표현한 후 전개한 해를 풍우현상에 적용하여 케이블의 동적장력 변화와 보강형의 전단력 변화를 산정하였다. 주목할 것으로 CIP Recommendations(2002)에서 제시하는 방법론에 본 연구의 일부사항을 반영하여 산정하면 본 연구와 매우 유사한 결과를 제시하지만 CIP Recommendations에서 제시하는 방법론을 그대로 따라서 산정하면 10% 이상의 오차를 제시함을 확인하였다. 이것은 국제적으로 활용도가 매우 높은 설계지침에서 조차도 본 연구에서 논의하는 주제에 관한 조치가 없었음을 의미하는 것이다. 여기에 관한 검증은 사장 케이블의 진동형상을 만족하도록 외적하중을 재하시킨 탄성현수선 요소를 이용한 유한요소해석을 통하여 수행하였다.
$\textbullet$ A noval haptic mouse system is developed for human computer interface. $\textbullet$ Five bar mechanism is adapted for 2 dof force feedback with virtual environment. $\textbullet$ Double prismatic joint type mechanism is adapted to reflect 1 dof grabbing force feedback. $\textbullet$ Cable driven mechansim is used for actuation to reduce backlash and endow backdrivability. $\textbullet$ Virtual wall perception experiment is conducted to obtain force specification for haptic mouse. $\textbullet$ Average mouse workspace is measured using magnetic position tracker.
The major subject of this paper is the conceptual design of a cable-buoy system based on mechanics of floating bodies and mooring lines. The goal is to present a systematic relevant analysis procedure for the conceptual design of oceanographic buoy systems. The dynamics of a free floating body with an anchoring line is studied and a model is proposed through the primary engineering.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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