Bubryur Kim;K.R. Sri Preethaa;Zengshun Chen;Yuvaraj Natarajan;Gitanjali Wadhwa;Hong Min Lee
Wind and Structures
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제36권6호
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pp.379-392
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2023
Structural health monitoring is used to ensure the well-being of civil structures by detecting damage and estimating deterioration. Wind flow applies external loads to high-rise buildings, with the horizontal force component of the wind causing structural displacements in high-rise buildings. This study proposes a deep learning-based predictive model for measuring lateral displacement response in high-rise buildings. The proposed long short-term memory model functions as a sequence generator to generate displacements on building floors depending on the displacement statistics collected on the top floor. The model was trained with wind-induced displacement data for the top floor of a high-rise building as input. The outcomes demonstrate that the model can forecast wind-induced displacement on the remaining floors of a building. Further, displacement was predicted for each floor of the high-rise buildings at wind flow angles of 0° and 45°. The proposed model accurately predicted a high-rise building model's story drift and lateral displacement. The outcomes of this proposed work are anticipated to serve as a guide for assessing the overall lateral displacement of high-rise buildings.
An HTS racetrack-type coil without turn-to-turn insulation was characterized by critical current, sudden discharge, and over-current tests with respect to external pressures applied to the straight sections of the coil. The thermal stability of the non-insulated HTS racetrack-type coil was remarkably enhanced with increasing external pressure applied to the straight sections of racetrack-type coil. Furthermore, over-current test results confirmed that the non-insulated HTS racetrack-type coil with increased turn-to-turn thermal contact has the potential to be manufactured into field coils of HTS wind turbine generators with highly enhanced thermal and electrical stabilities.
Tornadoes are one of the world's deadliest natural phenomena. They are characterized by short life span and danger. It has been observed through post-damage surveys that localities with large numbers of buildings suffer major damage during a tornado attack resulting in huge loss of life and property. Thus,it is important to study interfering buildings exposed to tornado-like vortices. The present study focuses on external and internal pressures developed on building models exposed to translating tornado-like vortices in the presence of an interfering building model. The effects of translating speed and swirl ratio of a tornado-like vortex on external and internal pressures for a principal building in the vicinity of an interfering building are investigated. Results indicate that external and internal pressures are enhanced or reduced depending on the location of the interfering building with respect to the principal building.
The present study describes a practical estimation procedure about the pantograph under several severe aerodynamic load conditions. As the operating speed of the Korean Train Express(KTX) reaches 350km/h, structural safety at various conditions should be examined at the design stage. In the present study, a compact and reliable procedure is developed to get aerodynamic loads on each part of the pantograph regarding the typhoon condition, the train/tunnel interaction, the train/train interaction and the side wind condition. In the estimation procedure, 3-dimensional steady and unsteady CFD simulation around the high speed train facilitates assigning the external local flow condition around the pantograph. The procedure is verified using the results of the low speed wind tunnel test at JARI and applied to 7 flow conditions and 4 operation configurations.
본 연구에서는 경제성이 있는 GFRP를 사용하여 국내지형과 기상조건에 적합한 소형 풍차날개를 제작하기 위한 효율적인 설계기법을 제시한다. Fig.1에 나타낸 바 와 같이 먼저 재료역학에 바탕을 두고 풍차날개의 기본구조를 결정하고 최종형상은 유 한요소해석을 통해 결정한다.
Since very large and high-speed ships have been appeared in marine transportation from 1970s, these ships with poor maneuverability have made large-scale accidents frequently all over the world. The IMO(International Maritime Organization) recommended that ship designers should evaluate various maneuvering performance at initial stage and serve them to ship operators when they deliver a new ship. Meantime, it is expected that ships with large and wide superstructure would have poor maneuverability when they are affected by strong wind. Therefore, car carrier ship with large superstructure was selected to confirm how the ship responds to the external wind forces in this paper. The lateral and transverse projected areas above the water level were considered and ship behaviors were checked by change of rudder angles under severe wind conditions of different directions. In addition, hydrodynamic derivatives and coefficients were predicted from ship particulars and numerical calculations were carried out with the mathematical model of low speed maneuvering motions.
Analysis of pressures measured on the roof of the full-scale Texas Tech building and a 1/50 scale model of a typical house showed that the pressure fluctuations on cladding fastener and cladding-truss connection tributary areas have similar characteristics. The probability density functions of pressure fluctuations on these areas are negatively skewed from Gaussian, with pressure peak factors less than -5.5. The fluctuating pressure energy is mostly contained at full-scale frequencies of up to about 0.6 Hz. Pressure coefficients, $C_p$ and local pressure factors, $K_l$ given in the Australian wind load standard AS1170.2 are generally satisfactory, except for some small cladding fastener tributary areas near the edges.
Wind power system is composed by 3 major parts, rotor blade, nacelle and tower. Especially, the nacelle cover has an important role to prevent the component of nacelle and rotor from an extreme external circumstance. Therefore it is necessary to analyze and evaluate the stress distribution and deformation for them in the design level. There are two major points in nacelle cover analysis. The one is nacelle cover itself and the other is cover support structure. According to GL specification, this study shows the result that CFRP nacelle cover of wind turbine satisfies the strength and deformation through numerical analysis using the commercial finite element analysis program.
For the purpose of more effective simulation of the utility interactive WPGS(Wind Power Generation System) the SWRW (Simulation method for WPGS using Real Weather condition) is used in this paper, in which those of three topics for the WPGS simulation. user-friendly method, applicability to grid-connection and the utilization of the real weather conditions, are satisfied. The simulation of the WPGS using the real weather condition including components modeling of wind turbine system is achieved by introducing the interface method of a non-linear external parameter and FORTRAN using PSCAD/EMTDC. The simulations of steady-state and transient-state are performed effectively by the introduced simulation method. The generator output and current supplied into utility can be obtained by the steady-state simulation, and THD can be achieved by analyzing the results as well. The transient - state of the WPGS can be analyzed by the simulation results of over cut-out wind speed.
As the number of offshore structure is glowing in deep waters, there have been increased damages of it. These floating structures in offshore locations exposed to harsh environmental conditions. In recent years, there has been a slowing attention around damages on bow and deck on FPSO caused by waves in steep storm condition. This paper describes a study of the water on deck due to the dynamic behavior of a FPSO with turret mooring system. The nonlinear motions of the FPSO are simulated under external forces due to wave, current, wind, and mooring forces in the time domain. The direct integration method is employed to estimate low frequency drift wave forces. The current forces are calculated by using slow motion maneuvering equations in the horizontal plane. The coefficients of a model for wind forces are calculated from Isherwood's experimental data and the variation of wind speed is estimated by wind spectrum according to the guidelines of API-RP2A.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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