• 한국전산구조공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.117-125
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• 2001

본 논문에서는 케이블 지지구조물의 비선형 정적해석과 동적해석에 사용할 수 있는 개선된 유한요소가 제시되었다. 케이블의 모델화를 위해 등가탄성계수를 사용하고 처짐곡선을 현수선함수로 가정한 케이블요소가 제안되었다. 프레임 부재에 사용되는 안정함수는 수치적으로 안정한 해를 얻기 위하여 수정되었다. 본 논문에서 제안한 요소의 유용성과 효율성을 검토하기 위하여 다양한 검증문제에 대한 수치해석이 수행되었다. 해석결과 본 논문에서 제시한 유한요소는 케이블 지지구조물의 모델화에 매우 유용하고 효율적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2000년도 봄 학술발표회논문집
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• pp.246-252
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• 2000

The nonlinearity of a cable-stayed bridge results in the large displacement of main girder due to a long span, the large axial forces reduce the catenary action of cables and the flexural stiffness. Therefore, the static and dynamic behavior of pylon for a cable-stayed bridge plays an important role in determining its safety. This study was performed to find the behavior of pylon of cable-stayed bridge for the first-order analysis considering of axial load only and for the second-order analysis considering of lateral deflection due to axial load. The axial force and moment values of pylon were different from the results of the first-order analysis and second-order analysis according to pylon shape and cross beam stiffness when the pylon was subjected to earthquake and wind loads. In the second-order analysis, comparing the numerical values of the member forces for the dynamic analysis, types 3 and 4 (A type) were relatively more advantageons types than types 1 and 2 (H type). Considering the stability for pylon of cable-stayed bridge (whole structural system), types 3 and 4 (A type) with pre-buckling of girder were proper types than types 1 and 2 (H type) with buckling of pylon.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.93-101
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• 1989

본 논문에서는 가이드 타워, 텐션 레그 프랫폼, 무어링 부이, 해저 케이블, 사장교, 현수교, 케이블 루프 등과 같은 해상 및 육상 구조물의 유한요소 모델에 사용하기 위한 기하학적 비선형 케이블 요소를 연구 제시하였으며, 케이블 요소는 평면내에서 임의의 하중과 기하형상을 갖는 케이블에 대한 탄성현수 케이블 이론으로부터의 적합방정식과 연성행렬을 직접 이용하여 유도하였다. 또한, 유도된 케이블 유한요소에 근거하여, 케이블 부재를 사용하는 구조물들의 유한요소 해석을 위해 전산 프로그램을 개발하였으며, 시간영역 동적 해석을 위해 뉴마크-베타의 직접적분법을 사용하였고, 각 시간간격에서의 비선형 평형방정식 및 적합방정식을 풀기 위한 방법으로서 뉴톤-랩슨의 반복법을 사용하였다. 이상과 같이 개발된 전산 프로그램을 이용하여 케이블 부재에 대한 정적 및 동적 해석을 수행한 후 그 결과를 분석ㆍ고찰하여 보았다.

• Wind and Structures
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• 제21권1호
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• pp.105-117
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• 2015

This paper presents a numerical characterization of real railway overhead cables based on computational fluid dynamics (CFD). Complete analysis of the aerodynamic coefficients of this type of cross section yields a more accurate modelling of pressure loads acting on moving cables than provided by current approaches used in design. Thus, the characterization of certain selected commercial cables is carried out in this work for different wind speeds and angles of attack. The aerodynamic lift and drag coefficients are herein determined for two different types of grooved cables, which establish a relevant data set for the railway industry. Finally, the influence of this characterization on the fluid-structure interaction (FSI) is proved, the static behavior of a catenary system is studied by means of the finite element method (FEM) in order to analyze the effect of different wind angles of attack on the stiffness distribution.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권11호
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• pp.1486-1493
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• 2006

This paper presents a dynamic model of a high mobility tracked vehicle composed of rigid bodies. Track is modeled as an extensible cable and the track tension between the sprocket and roller is calculated by the catenary equation. The ground force acting on a road wheel is calculated by the Bekker's pressure-sinkage relationship using the segmented wheel model. System equations of motion and constraint acceleration equations are derived in the joint coordinate space using the velocity transformation method.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.223-226
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• 2007

In the electrical railway, for the improvement of a train speed, it is necessary to study not only the dynamic behaviors of overhead catenary system but the fatigue behaviors of components for a safety assurance according to the increase of vibration level. One of the critical components in the system is a dropper. Therefore, the dynamic force acting on a dropper was measured in the Chungbuk Line and analyzed to figure out the dynamic characteristics the dropper. And in order to assure the safety of dropper clamp and cable, we proposed a test facility as well as test method based on the test results For the further study, we will measure the dynamic forces in the conventional line and high-speed line and make up the test condition, so that the safety of dropper clamps can be assured.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.539-547
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• 2002

사장교의 정확한 초기형상을 결정하기 위한 초기평형상태 해석법으로 케이블 장력에 큰 영향을 미치는 축방향 변형을 고려한 반복해석 알고리즘을 제시하였다. 해석의 정확성과 수렴성을 향상시키기 위해 매개변수 해석을 통해 케이블 장력의 초기값을 간단하게 결정할 수 있는 방법을 제안하였으며, 3차원 뼈대요속와 탄성현수선요소를 적용한 해석 프로그램을개발하여 사장교의 기하비선형 거동을 고려하였다. 실교량 모델을 포함한 해석 예제를 통하여 본 연구에서 제시한 해석 알고리즘의 정확성과 적용성을 검증하였다. 제안된 해석 알고리즘은 부재 제작시 측방향 변형을 제작 캠버량으로 반영하지 않는 경우나 시공중 발생하는 시공오차나 제작오차의 영향을 제거하기 위해 최종장력을 보정하는 경우에 유용하게 적용될 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.101-108
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• 2012

사장교 시스템의 초기형상해석이라 함은 주형의 수직 처짐과 휨모멘트, 주탑의 수평변위와 휨모멘트를 최소화하면서, 고정하중과 평형을 이룰 수 있는 케이블의 장력과 무응력길이를 결정하는 방법으로 이 때, 케이블이 정착되는 주형의 수평위치, 주탑의 수직위치가 목표형상에 부합할 필요가 있다. 본 연구에서는 고정하중을 받는 사장교의 초기형상을 효율적이고 합리적으로 결정하기 위하여 개선된 초기부재력법과 TCUD법의 비교연구 결과를 제시하고자 한다. 주형과 주탑의 케이블 정착부에서 힘의 평형조건을 이용하여 주형의 수직처짐과 주탑의 수평변위를 효과적으로 제어할 수 있는 절점평형법을 초기 부재력법에 적용하여 초기치에 민감한 기존 초기부재력법을 개선한다. 또한 개선된 TCUD법을 이용한 초기형상해석 수행결과와 비교함으로서 두 방법의 정확성을 입증하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권8호
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• pp.1123-1131
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• 2005

In this paper, a formulation for a spatial sliding joint, which a general multibody can move along a very flexible cable, is derived using absolute nodal coordinates and non-generalized coordinate. The large deformable motion of a spatial cable is presented using absolute nodal coordinate formulation, which is based on the finite element procedures and the general continuum mechanics theory to represent the elastic forces. And the non-generalized coordinate, which is neither related to the inertia forces nor external forces, is used to describe an arbitrary position along the centerline of a very flexible cable. In the constraint equation for the sliding joint, since three constraint equations are imposed and one non-generalized coordinate is introduced, one constraint equation is systematically eliminated. Therefore, there are two independent Lagrange multipliers in the final system equations of motion associated with the sliding joint. The development of this sliding joint is important to analyze many mechanical systems such as pulley systems and pantograph/catenary systems for high speed-trains.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제23권5호
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• pp.407-413
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• 2013

This paper deals with the analysis of dynamic characteristics of mooring system of floating-type offshore wind turbine. A spar-type floating structure which consists of a nacelle, a tower and the platform excepting blades, is used to model the floating wind turbine and connect three catenary cables to substructure. The motion of floating structure is simulated when the mooring system is attached using irregular wave Pierson-Moskowitz model. The mooring system is analyzed by changing cable position of floating structure. The dynamic behavior characteristics of mooring system are investigated comparing with cable tension and 6-dof motion of floating structure. These characteristics are much useful to initial design of floating-type structure. From the simulation results, the optimized design parameter that is cable position of connect point of mooring cable can be obtained.