We propose a fiber grating sensor system for condition monitoring of large scale wind turbine blades. For the feasibility test of the proposed sensor system, a down-scaled wind turbine has been constructed and experimented. Fiber grating sensors were attached on a blade surface for distributed strain and temperature measurements. An optical rotary joint was used to transmit optical signals between the FBG sensor array and the signal processing unit. Instead of broadband light source, we used a wavelength-swept fiber laser to obtain high output power density. A spectrometer demodulation is used to alleviate the nonlinear wavelength tuning problem of the laser source. With the proposed sensor system we could measure dynamic strain and temperature profiles at multi-positions of rotating wind turbine blades.
한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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pp.117-123
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2000
Using the modified DEM (Discrete Element Method), which we proposed in order to improve the accuracy of the simulation, soil behavior and reaction by lugs of rotating wheel and a soil cutting process by a high speed blade were calculated and compared with experimental data. The DEM is one of computational mechanics, where the object body is supposed as an assembly of small particles called elements and not a continuum as in the case of FEM. We can easily treat some discrete phenomena such as cracking, separating and sliding by the DEM. We had to modify the original mechanical model, which induced too free movement of elements, adding a tension spring, which would display the role of soil adhesion. The results of DEM simulations were successful from both the soil behavior and reaction points of view.
Flow patterns were measured in an unshrouded centrifugal impeller. The flow rate in measurements was fixed at the value corresponding to a nearly zero incidence at the blade inlet. By using a single slanted hot-wire probe and a Kiel probe mounted on the impeller hub disk, the 3-D relative velocities and the rotary stagnation pressures were measured in seven circumferential planes from the inlet to the outlet of the impeller rotating at 700rpm, which diameter is 0.39 meter, and the static pressures and the slip factor at the impeller outlet were calculated from the measured values. From the measured data, the primary/secondary flows, the leakage flows, the wake-jet flows, static pressure distribution on blade surfaces and the wake production mechanism in the impeller passage were investigated.
사이클로콥터는 회전축에 평행하게 회전하는 블레이드로 구성된 사이클로이드 블레이드 시스템으로부터 추력을 얻는 수직이착륙 무인기이다. 본 논문에서는 공기역학을 고려한 최적 설계를 통해 결정된 형상을 갖는 사이글로콥터 로터에 대해서 구조적 관점에서 최적 설계를 수행하였다. 복합재료 블레이드의 적층각, 적층수와 스파 위치 등을 설계 변수로 하여 MSC/NASTRAN을 이용한 해석을 통해 데이터베이스를 구축하고, 반응면 기법 등에 의해서 최적의 조합을 결정하였다. 최적 설계된 블레이드와 복합재료로 구성된 허브암을 포함하는 로터에 대해, 정적 해석을 수행하여 각 요소가 허용 응력 이내의 값을 가짐을 확인하였고, 동적 해석을 통해 주요 저차 모드가 로터 회전과 불일치하게 함으로써 공진의 가능성을 없앴다.
헬리콥터 초기 설계 단계에서는 형상 변화에 따른 공력 성능 변화를 예측하여 최적의 형상을 결정한다. 덮개꼬리로터에서는 공력성능 개선을 위해 블레이드와 덮개사이의 끝단간극, 블레이드 평면형, 그리고 블레이드 배치의 최적화가 필요하다. 본 연구에서는 비정렬 격자에 기초한 비점성 압축성 로터 유동 해석 코드를 이용하여 설계 초기 기본형상의 덮개꼬리로터에 대해 끝단간극, 블레이드 평면형, 그리고 블레이드 배치 등의 형상변화에 따른 공력 성능을 예측하고 그 특성을 파악하였다.
Na Sung-Soo;Park Jae-Yong;Park Chul-H.;Kwak Moon-K.;Shim Jae-Hong
Journal of Mechanical Science and Technology
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제20권8호
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pp.1139-1148
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2006
This paper addresses the analytical modeling and dynamic response of the advanced composite rotating blade modeled as thin-walled beams and incorporating viscoelastic material. The blade model incorporates non-classical features such as anisotropy, transverse shear, rotary inertia and includes the centrifugal and coriolis force fields. The dual technology including structural tailoring and passive damping technology is implemented in order to enhance the vibrational characteristics of the blade. Whereas structural tailoring methodology uses the directionality properties of advanced composite materials, the passive material technology exploits the damping capabilities of viscoelastic material (VEM) embedded into the host structure. The VEM layer damping treatment is modeled by using the Golla-Hughes-McTavish (GHM) method, which is employed to account for the frequency-dependent characteristics of the VEM. The case of VEM spread over the entire span of the structure is considered. The displayed numerical results provide a comprehensive picture of the synergistic implications of both techniques, namely, the tailoring and damping technology on the dynamic response of a rotating thin-walled b ε am exposed to external time-dependent excitations.
우리나라의 농용트랙터 농가 보급률은 2000년 현재 13.9%로 약 19만대 정도이며 연간 약 2만대 정도의 농용 트랙터가 보급되고 있다. 농작업 중 가장 동력이 크게 소요되는 경운작업은 1차 경기작업과 2차 쇄토작업으로 크게 나눌 수 있는데 근래에는 이것을 동시에 작업화하여 작업시간과 에너지 및 경비를 절감할 수 있는 로타리 경운작업만 실시하는 경향으로 발전하고 있다. (중략)
본 연구에서는 틸트로터 항공기 개념을 채택하고 있는 스마트무인기의 프롭로터 공력형상 설계를 수행하였다. 틸트로터 항공기의 프롭로터는 단일 형상의 로터가 회전익과 고정익의 두 가지의 비행모드에서 운용되어야 하므로 회전익으로서의 로터와 고정익으로서의 프로펠러 요구 성능을 동시에 만족할 수 있도록 형상 설계가 이루어 져야 한다. 프롭로터의 공력형상 설계는 로터의 성능, 비행체의 공력성능, 그리고 엔진의 성능데이터를 결합하여 이루어 졌다. 모멘텀-깃요소 이론에 바탕을 둔 로터의 성능해석코드에 대한 검증은 TRAM 데이터와의 비교를 통해 이루어 졌다. 프롭로터의 공력형상 설계는 틸트로터 항공기의 고정익과 회전익 성능을 동시에 만족할 수 있는 형상을 구현하기 위하여 다양한 형태의 성능 맵이 작성되었고, 이들 선도 위에서 최적의 성능이 구현될 수 있는 성능 및 형상 파라메타가 결정되도록 하였다.
본 논문에서는 팁제트 로터를 사용한 CRW 비행체의 추진시스템에 대한 개념연구 결과를 다루었다. 비행체 중앙에 위치한 엔진으로부터 배기가스를 로터나 주 추력노즐까지 공급하기 위해서 길고 복잡한 내부덕트 시스템이 필요하며 배기가스 분배장치 등이 필요하다. 추진시스템의 성능해석을 위해 엔진운전특성과 내부덕트 시스템 특성을 함께 해석하였다 본 연구에서는 회전익모드에서 내부덕트 시스템의 형상변화에 따른 엔진 및 전체 추진시스템의 운전특성을 분석하여 추진시스템 설계를 위한 중요설계변수를 도출하였으며 파라매트릭 연구를 수행하여 향후 설계방향설정에 기여하였다.
5-axis NC machining has a good advantage of the accessibility of tool motion by adding two rotary axes. It offers numerous advantages such as expanding machining fields in parts of turbo machineries like impeller, propeller, turbine blade and rotor, reasonable tool employment and great reduction of the set-up process. However, as adding two rotary axes, it is difficult to choose suitable machining conditions in terms of tool path, tool posture, feedrate control at a tool tip and post-processing. Therefore in this paper, it is proposed to decide suitable machining condition through an experimental method such as adopting various tool paths, tool postures, and feedrate types. Machining experiment on AL7075 for impeller is performed to define suitable machining condition, and measurement of surface roughness on machined surfaces depended on each machining condition is performed. By defining suitable machining condition, we should have conclusion as improving the surface quality in the aspect of surface roughness and machined shape of surface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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