• 제목/요약/키워드: Spring Motion

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3차원 시간이력해석을 통한 매설가스배관 종방향 지진응답 예측을 위한 경험적 설계법의 적용성 평가 (Estimation of Applicability of Empirical Design Procedure for Predicting Seismic Response of Buried Gas Pipelines through 3D Time-history Analysis)

  • 곽형주;박두희;이장근;강재모
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제31권9호
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    • pp.53-68
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    • 2015
  • 매설가스배관의 내진설계에서 종방향 변형률은 중요한 평가 요소이다. 일반적으로 지진파를 조화파로 단순화하며 이의 파장은 토층의 주기와 전단파 속도의 곱으로 계산하여 매설관의 응답을 계산하는 경험적 설계방법이 널리 사용되지만 이의 정확성이 평가된 사례가 없다. 본 연구에서는 1차원 지반응답해석을 수행하여 매설심도에서의 변위-시간 이력을 추출하였으며, 이를 적용한 시간이력해석을 수행하여 매설관의 응답을 평가하였다. 매설관과 지반의 상호작용은 3차원 쉘-스프링 모델을 사용하여 모사하였다. 시간이력해석으로 계산된 결과는 설계방법과 비교하여 이의 정확성을 평가하였다. 비교 결과, 파장을 예측하기 위해서는 지반응답해석을 수행해야 하는 것으로 나타났다. 토층의 고유주기는 가속도의 탁월주기를 예측하는 데에는 활용될 수 있으나 변위의 탁월주기를 예측할 수 없는 것으로 나타났다. 반면, 파장에 대한 정확한 정보가 제공될 경우, 조화파에 대하여 제시된 해석해는 정확도가 높으며 설계에 적용 가능한 것으로 나타났다. 본 연구 대상이 동시베리아 지역에 적용될 매설가스관이라 동시베리아 지역의 대표 주상도를 해석 에 사용하였지만 본 연구의 결론은 기타 모든 지역에 적용 가능하며 가스관뿐만 아니라 상수도관 등 다양한 매설관에 적용 가능하다.

다물체 요소이론을 이용한 예인줄 동역학의 모델링 및 시뮬레이션 (Dynamic Modeling and Simulation of a Towing Rope using Multiple Finite Element Method)

  • 윤현규;이홍석;박종규;김연규
    • 한국항해항만학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.339-347
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    • 2012
  • 예인줄을 여러 개의 유한요소로 분할 한 뒤 각 요소들에 Newton의 운동 제 2법칙을 적용하고 각각에 작용하는 외력은 성분별로 장력, 항력, Coriolis 힘, 중력, 부력, 입수 충격력 등으로 구분하여 예선과 부선을 연결하는 예인줄의 동역학 모델을 정립하였다. 일반적으로 예인줄 요소의 병진 운동만을 고려하는 이전의 연구들과는 달리 본 논문에서는 예인줄 요소의 운동을 횡동요를 제외한 5자유도로 확장하고 외력 고려가 용이한 물체고정좌표계에서 기술하였다. 예인줄 요소들 간에는 연결점에서 인장만 되는 스프링과 감쇠기로 연결하고, 스프링의 강성계수는 실제 적용되는 예인줄의 강성계수와 등가가 되도록 설정하였다. 정립된 예인줄 모델의 검증을 위하여 예인줄의 공기중 및 수면 바로 위에서의 자유낙하, 예인선의 가속운동, 예인선의 조화운동 시나리오에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과, 예인선, 부선, 예인줄 요소들의 운동 시계열 값들은 실제 예상치와 유사한 경향을 보이는 것을 확인하였다.

가스 스프링 Elevation 동작 마찰력 보상 변수 조합 연구 (1) (A Combination Study on the Elevation Motion Friction Compensation Parameters in Gas Spring (1))

  • 이정익
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.657-666
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    • 2017
  • 본 연구에서는, 50인치 이상 대형 텔레비전의 높낮이의 마찰을 줄이기 위한 요인 분석이 실시되었다. 첫째는 피스톤 로드의 정확한 위치 제어를 위한 관형 전단면 제어에 대한 것이다. 여기서 관형 오리피스 전단면과 미로형 오리피스 전단면이 비교되었다. 두 번째 연구는 가스 씰 립 기술에 의한 마찰력 줄이기가 시행되었다. 세 번째는 실린더의 체적의 보상을 위한 주변장치가 피스톤 로드의 체적을 압축함으로서 세부사양을 결정하고 체적 보상 실험을 수행하는 것이다. 이로 인한 연구 결과들은 다음과 같다. 첫째는 CAE 및 실험적 고려를 통한 관형과 미로형 사이의 오리피스 전단면에 있어서, 미로형 오리피스의 전단면이 마찰을 줄이는데 뛰어났다. 둘째는 가스 씰 립 기술에서, 중공 로드의 실험 결과에서 외경 20 mm, 내경 8 mm의 직경을 가지는 것이 30 킬로그램을 가정한 50인치 이상의 텔레비전에 가장 적합한 것으로 확인되었다. 셋째는 사양결정과 체적 보상 실험을 위한 체적 보상의 안전성 문제와 성능의 총체적 고려사항 결과 중공로드 외경 8 mm, 내경 4 mm와 리벳 시스템이 결정되었다. 마지막으로, 300 mm의 이동거리에서는 관형, 미로형 오리피스에 있어 직경 0.4~0.6의 오리피스에서는 미로형 오리피스가 발견되지 않았다.

대기오염물질의 연직 수송에 미치는 전선의 역할 II: MM5를 이용한 3차원 연직 수송 실험 (The Role of Fronts on the Vertical Transport of Atmospheric Pollutants II: Vertical transport experiment using MM5)

  • 남재철;황승언;박순웅
    • 대기
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    • 제14권4호
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    • pp.3-18
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    • 2004
  • Neglecting the vertical transport from the surface, most of the previous studies on the long-range transport of pollutants have only considered the horizontal transport caused by the free atmosphere wind. I used a three dimensional numerical model, MM5 (The fifth generation Penn State Univ./NCAR Mesoscale Model) for the simulation of vertical transport of pollutants and investigated the mechanism of the vertical transport of atmospheric pollutants between planetary boundary layer(PBL) and free atmosphere by fronts. From the three dimensional simulation of MM5, the amount of pollutants transport from PBL to free atmosphere is 48% within 18 hour after the development of front, 55% within 24 hour, and 53% within 30 hour. The ratios of the vertically transported pollutant for different seasons are 62%, 60%, 54%, and 43% for spring, summer, fall, and winter, respectively. The most active areas for the vertical transport are the center of low pressure and the warm sector located east side of cold front, in which the strong upward motion slanted northward occurs. The horizontal advection of pollutants at the upper level is stronger than at the lower level simply because of the stronger wind speed. The simulation results shows the well known plum shape distribution of pollutants. The high concentration area is located in the center and north of the low pressure system, while the second highest concentration area is in the warm sector. It is shown that the most important mechanism for the vertical transport is vertical advection, while the vertical diffusion process plays an important role in the redistribution of pollutants in the PBL.

도마 Shirai-Kim Hee Hoon 기술의 성공/실패 사례를 통한 융복합 완성도 평가 (Cases Analysis of Vault "Shirai-Kim Hee Hoon" Technique for Assessing Skill Completeness)

  • 송주호;김동민;문제헌
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권11호
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    • pp.441-448
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 체조 도마 Shirai-Hee Hoon Kim 기술 수행 시 성공과 실패 동작을 융복합 비교분석 후 완성도를 평가하기 위하여 수행하였다. 실험에 참여한 연구대상자는 남자 기계체조 국가대표 K선수로 국제대회 및 연습상황의 기술 동작을 3차원 분석하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 성공 동작 시 BC를 제외한 PrF, HC, PoF 구간의 구간별 소요시간은 실패 시 보다 짧은 결과를 보였다. 둘째, 성공 동작은 이륙 시 수평 및 수직속도가 높게 나타나 수평 방향으로의 도약운동에 긍정적으로 작용하였다. 셋째, 성공 동작은 실패 동작에 비해 구름판을 이륙할 시 높은 동체 회전각을 유지하였고 도마에서는 대퇴의 각 변위를 크게 한 후방 회전을 수행한 것으로 나타났다. 따라서 안정적인 Shirai-Hee Hoon Kim 기술을 구사하기 위해서는 상체를 뒤로 과신전 시키면서 비틀기 동작을 수행하는 기술훈련과 이에 필요한 승모근, 삼각근, 복직근, 장요근, 대퇴사두근 강화를 위한 특이적 트레이닝을 제안한다.

양방향 스털링엔진의 선형발전기 설계에 관한 연구 (A Study on Design of the Linear Generator in the Double Acting Stirling Engine)

  • 박성제;고준석;홍용주;김효봉;염한길;인세환
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권6호
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    • pp.638-644
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    • 2015
  • This paper describes the continuing effort to analysis and design on dynamic and electrical behavior of gamma-type free piston Stirling engine/generator with dual-opposed linear generator for domestic micro-CHP (Combined Heat and Power) system. The double acting Stirling engine/generator has one displacer and two power piston which are supported by flexure springs. Two power pistons oscillate with symmetric sinusoidal displacement and are connected with moving magnet type linear generators for power generation. To operate Stirling engine/generator, combustion heat of natural gas is supplied to hot-end and heat is rejected from cold-end by cooling water. The temperature difference across the displacer induces the oscillating motion, and it can be explained with mass-spring vibration system. The purpose of this paper is to describe the design process of linear generator for the double acting free-piston Stirling engine.

퀵서비스 운송업자를 위한 기능적 모터사이클 재킷 개발 (A Development of Functional Motorcycle Jacket for Quick Service Transporter)

  • 손재민;오송윤;김은경
    • 한국의류산업학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.781-792
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    • 2015
  • This study aims to develop a spring/fall motorcycle jacket for quick service transporter. Depending on the results of the previous research, this study produced the tested jacket which was improved in material, pattern, and design. For the tested jacket, 100% polyester fabric excellent in strength, durability and abrasion-resistance was selected as a major material, and Cordura was used as a partial material to improve the strength and abrasion-resistance of the sleeve side lines, elbow and shoulder areas. The retro-reflection material was applied partially in order to improve visibility of the jacket in the night or in a dark place. A total of 7 pockets were composed in the jacket for the sufficient storage spaces. The functional design elements such as the 2-way zipper and the placket at the center front, the action pleats at the upper part of back armholes, the pit-zip at armpit were applied. In addition, the sleeve pattern was bent with the shape of elbow curvature in time of driving and the back length of the jacket was lengthened 4cm. As a result of the appearance assessment, there was a significant difference from the existing jacket in all items but chest size, shoulder width, cuffs circumference, and jacket hemline circumference. In motion adaptability and field activity appropriateness assessments, the assessment grade for all items was found to be commonly higher than that of the existing jacket, and thus, the tested jacket was assessed to be suitable for a motorcycle jacket design for the quick service transporters.

해상 크레인에 의해 인양되는 중량물의 거동 감쇠를 위한 Tagline 제어 시스템 (Suppression of Load Pendulation Using Tagline Control System for Floating Crane)

  • 구남국;차주환;권정한;이규열
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권5호
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    • pp.527-535
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    • 2009
  • This paper describes the control system to suppress the load pendulation using tagline for the floating crane. Dynamic equation of motion of the floating crane and the load is derived using Newton's 2nd law and free body model. The floating crane and the load are assumed that they move in center plane. Each rigid body has 3 DOF (surge, heave, pitch), because it moves in two directions and rotates. Then, this system, which is composed of two rigid bodies, has 6 DOF. The gravitational force, the hydrostatic force, the hydrodynamic force and the tension of the wire rope are considered as external forces, which affect to the floating crane. To suppress the pendulation of the load, the tagline, which connects between the load and the float crane, is applied to the system. The tagline is composed of the spring and the wire rope. Proportional and Derivative control is used as a linear control algorithm. The results of the numerical analysis of the 3,600 ton floating crane show that the tagline system is effective to suppress the load pendulation.

반잠수식 시추선에 작용하는 장주기 표류력에 관한 연구 (A Study on the Slowly Varying Wave Drift Force Acting on a Semi-Submersible Platform in Waves)

  • 홍사영;이판묵;홍도천
    • 대한조선학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.49-63
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    • 1989
  • 파랑표류력은 크기에 있어서는 2차항(2nd-order)의 힘으로, 파도의 주기로 나타나는 1차항(1st-order)의 파랑강제력에 비해 미미하나, 부유체 자체의 복원력이 없는 수평방향으로 작용하므로 부유체에 대변위 표류운동을 유발한다. 특히 장주기 표류력은 계류시스템에 장주기 대변위 공진응답을 야기시킬 수 있으므로 계류시스템의 설계 및 운용에 고려되어야 할 중요한 요소이다. 본 연구에서는 이론적 연구로서 개량된 Green 적분방정식을 이용하여 3차원 특이점을 분포하는 방법으로 near field법을 택하여 장주기 파랑표류력을 계산하였으며 계산결과는 Pinkster 및 Standing의 결과와 비교하였다. 비선형파의 산란효과 고려는 Pinkster의 근사방법을 따랐다. 실험적 연구로서 반잠수식 시추선의 1/60 모형에 대해 규칙파 및 불규칙파중 표류력계측시험을 수행하였으며 실험결과는 계산치와 비교되었다. 끝으로 계측시험에 있어 계류스프링의 영향 및 장주기 표류력 계측에 있어서 실험상 문제점을 논하였다.

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FLOW-3D 모형을 이용한 부유 플랩형 고조방파제의 수리학적 특성 분석 (Hydraulic Characteristic Analysis of Buoyant Flap Typed Storm Surge Barrier using FLOW-3D model)

  • 고동휘;정신택;김정대
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권3호
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    • pp.140-148
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    • 2014
  • 고조방파제는 폭풍해일이나, 대조시 창조류로부터 내부 해역을 보호하기 위하여 설계된 특수한 형태의 수문 구조물로, 홍수 방지 벽, 방조제 및 다른 구조물로 구성된다. 평상시 고조방파제는 해수 소통을 허용하지만, 폭풍해일이 예상되면 폐쇄된다. 폐쇄시키는 다양한 방법 중 본 연구에서는 이태리 모세프로젝트에 적용한 것과 같은 부유 플랩형 고조방파제를 마산만에 적용할 경우, 폭풍해일 및 파랑이 작용할 때의 고조방파제 거동특성을 3차원 유동해석프로그램인 FLOW-3D를 이용하여 살펴보았다. 수치해석결과, 고조차 2 m인 상태에서 파고 3 m 조건에서도 고조방파제로서의 기능을 발휘할 수 있는 것으로 평가되었다.