Park, Chul-Soo;Park, In-Beom;Kim, Eun-Jung;Mok, Young-Jin
International Journal of Railway
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제1권2호
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pp.64-71
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2008
The quality of track-bed fills of railways has been controlled by field measurements of density $({\gamma}_d)$ and the results of plate-load tests. The control measures are compatible with the design procedures whose design parameter is $k_{30}$ for both ordinary-speed railways and high-speed railways. However, one of fatal flaws of the design procedures that there are no simple laboratory measurement procedures for the design parameters ($k_{30}$ or, $E_{v2}$ and $E_{v2}/E_{v1}$) in design stage. A new quality control procedure, in parallel with the advent of the new design procedure, is being proposed. This procedure is based upon P-wave velocity involving consistently the evaluation of design parameters in design stage and the field measurements during construction. The Key concept of the procedure is that the target value for field compaction control is the P-wave velocity determined at OMC using modified compaction test, and direct-arrival method is used for the field measurements during construction. The procedure was verified at a test site and the p-wave velocity turned out to be an excellent control measure. The specifications for the control also include field compaction water content of OMC${\pm}$2% as well as the p-wave velocity.
부유식 해양구조물은 설계수명 동안 조우할 수 있는 가장 극심한 환경하중을 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구의 해석 대상인 부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템에 가장 큰 영향을 미치는 환경하중은 파랑하중이다. 파랑하중의 주요 매개변수는 파장, 파고, 파향이며, 이들의 조합에 따라 구조물의 거동특성에 미치는 영향은 판이하다. 이에 따라, 대상 해역이 가지는 파랑의 특성과 구조물이 가지는 응답 특성을 기반으로 극한 응답을 주는 파랑인자를 탐색하는 과정이 필요하다. 즉, 환경조건 범위에서 발생할 수 있는 모든 파랑조건을 탐색하여 최대 응답을 발생시키는 등가설계파를 추출해야 한다. 이는 특정 하중의 최대 설계 응답과 동일한 응답 수준을 주는 규칙파를 탐색하는 일련의 과정을 통해 계산 가능하다. 본 연구에서는 부유식 파력-해상풍력 복합 발전시스템에 작용하는 특정 하중 인자에 대해 등가설계파를 산정하였으며, 전체구조해석에 활용하였다.
After using the filtering method, wave parameters are calculated by the spectral analysis and wave by wave analysis. Extreme environments and higher wave characteristics int he Chujeon Sea are analyzed using the observed wave data. Higher wave has been intensely emphasized as an important environmental force parameter in several recent research works. The aims of this study are to summarize the distribution of extreme environment for wind waves, and to find occurrence probability of higher wave in Chujeon Sea. Ocean wave statistics varying with sea state are found to respond linearly to the spectral peakedness parameter Qp, mean run-length and Ursell number. Although the spreading of the field results is large, it may be concluded that the tendency of wave group formation depends on the spectral peakedness parameter Qp. Extreme wave is estimated to apply various model distribution functions by using the monthly maximum significant wave parameters which can be used to the design and analysis of coastal structures.
Ship maneuvering performance is usually estimated in calm water conditions which provide valuable information about the ship maneuvering characteristics at the early design stage. However, the course-keeping ability and the maneuvering performance of a ship can be significantly affected by the presence of waves when ship maneuvers in real sea condition. Therefore, it is necessary to understand the maneuvering behavior of a ship in waves in the viewpoint of ship safety in the design stage. In this study, the force and yaw moment acting on a moving ship in regular waves with different wave length and wave direction will be performed in the square wave tank in Changwon National University. The results of this study can be used to help a person to design a ship hull with the best ship maneuverability in waves and disseminate knowledge on predicting ship maneuvering in regular waves in various wave directions.
An innovative design of a floating-buoy wave energy converter (WEC) using hydrostatic transmission (HST), named HSTWEC, is presented in this paper. The system is designed to convert ocean wave fluctuation into electricity by using the HST circuit and an electric generator. Based on the floating-buoy concept, the wave forces the sub-buoy to move up and down. Consequently, the electric power can be obtained from the generator in both the moving directions of the sub-buoy through the HST circuit as shown in Fig. 1. In order to investigate the HSTWEC operations, a mathematical model of the system is indispensible. In addition, the method to control the HSTWEC, including: pump displacement control, tension adjustment control and ballast weight control, is also discussed in this paper. Finally, the design concept as well as simulation results indicated that this HSTWEC design is an effective solution and possible to fabricate for wave energy generation.
The conventional ultrasonic linear motors developed so far utilize a standing wave and are of a pi-type or a hybrid transducer type structure. Traveling wave type bi-direction linear motors have not been developed yet. This paper describes design of a new bi-directional ultrasonic linear motor working by means of a traveling wave. With the finite element method we design and verify validity of the new structure. And we determine its optimal structure size of design variables material and boundary conditions for proper generation of the traveling wave.
복잡한 수심을 가진 연안해역에서 조석, 바람과 파에 의해 발생된 흐름의 영향까지를 고려한 파랑모델의 도입은 대부분의 해안공학 설계나 방재 문제에 매우 중요한 요소이다. 근해역에서 수심변화에 의한 굴절 및 천수효과, 흐름에 의해 유발되는 굴절효과, 파형경사에 따른 쇄파, 회절, 바람에 의한 파의 성장, 파랑 상호간의 간섭 및 에너지 재분포 등을 다를 수 있다는 점에서 정상상태 스펙트럼 모델의 현장 적용은 지금까지 여러 모델이 다루지 못한 부분을 해소하게 될 것이다. 본 연구에서는 부만 신항만 건설이 이루어지고 있는 가덕인접의 및은 수역에 대해 파랑의 변환과정을 보다 합리적으로 해석하기 위해 스펙트럼 모델을 적용하고 기존의 모델 결과와 비교 분석하는 것을 골자로 하고 있다. 이러한 시도가 가까운 장래에 항만설계 및 방재시스템 분야에서 보다 안전하고 널리 스펙트럼 모델을 적용하게 하는 계기가 되도록 의도하였다.
연안 및 항만구조물의 설계에서 심해 설계파는 매우 중요한 환경인자이다. 특히, 심해설계파고의 분포 정보는 최근 부각되고 있는 신뢰성 설계에 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 한국해양연구원(2003)에서 제시한 1979년부터 1998년까지의 한국연안 67개 지점의 16방향별 최대 유의파 산출자료를 이용하여 극치분포 분석을 수행하였다. 특성분석에 사용된 극치분포함수는 Weibull, Gumbel, Log-Pearson Type-III, Lognormal 분포이며, 각 분포함수의 매개변수는 모멘트법, 최우도법 그리고 확률가중모멘트법으로 추정하였다. 또한, 극치분포함수의 적합성은 95% 신뢰도 수준으로 $\chi$$^2$및 K-S 검정을 실시하였다. 그 결과, 한국연안의 심해 설계파고는 Gumbel 분포형이 가장 적합한 모형으로 파악되었으며, 최적 추정된 매개변수 및 재현기간 50년에 대한 심해 설계파고 정보를 제시하였다.
Application of digital filter to the wave analysis is studied using the observed data by wave gauge. Sea wave data obtained from wave gauge always include long wave frequency components. In order to estimate the sea wave parameters, we must re-analyzed wave data by using a digital filter and the concept of mean sea level correction method. By the wave by wave analysis and spectral methods, sea wave parameters on the basis of wave data obtained by the conventional method and digital filter are compared. The best-fitted design filter determined by the necessary conditions of frequency responses, can be obtained by calculating various transfer functions. Thus, to get the best the digital filter design, both Butterworth filter and Savitzky-Golay filter of digital filter are used in the frequency and time domain, respectively. Three cases of observation wave data are calculated by applying digital filter. The components of different frequency bands in the surf zone are coexisted in three cases. The wave data for wind wave components is computed using the digital filter the surf zone and off-surf zone, and based on the filtered data, wave parameters are calculated by the spectral analysis and wave by wave analysis methods, respectively. As a results, when sea wave data observed by wave gauge are analyzed, the Savitzky-Golay method is recommended which can well appear cut-off frequency by experimental choosing filter length in the time domain. The better mean sea level correction method is the Butterworth filter in the frequency domain.
파랑이 흐름이 강한 해역으로 전파되면 파랑-흐름 상호작용에 의해 파고, 파형, 스펙트럼 등 파랑특성의 변형에 영향을 미친다. 본 연구에서는 가로림만해역을 대상으로 조류의 강한흐름과 조차로 인한 수심 변화가큰 경우 입사 파랑의 천해파랑 변형을 SWAN 모형으로 수치모의 실험하였다. SWAN모형의 실 해역 적용에 앞서 강한 흐름에 의한 천해 파랑스펙트럼 변형에 대한 이론적 해석해(Suh et al. 1994)와 모의결과를 비교, 검증한 결과 잘 일치하였다. 가로림만 외해역의 설계파랑인 NNW방향의 주기 8초와 10초, 입사파고 3 m에 대한 모의실험 결과에 의하면 만 입구지점에서 최대 1.4 m/s의 낙조류와 파랑이 상호 역방향으로 만나 파고가 약 40%까지 증가되었고, 이와 반대로 최대 1.1 m/s의 순방향인 창조류의 경우에는 26%정도 감소하였다. 본 실험결과에 의하면 가로림 만입구의 협 수로에서는 항시 강한 조류의 흐름이 있기 때문에 설계파 산정에 있어 파랑-해류의 상호작용에 의한 파랑변형이 가장 중요한 결정요소인 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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