• 제목/요약/키워드: Wave load analysis

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Inverse active wind load inputs estimation of the multilayer shearing stress structure

  • Chen, Tsung-Chien;Lee, Ming-Hui
    • Wind and Structures
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    • 제11권1호
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    • pp.19-33
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    • 2008
  • This research investigates the adaptive input estimation method applied to the multilayer shearing stress structure. This method is to estimate the values of wind load inputs by analyzing the active reaction of the system. The Kalman filter without the input term and the adaptive weighted recursive least square estimator are two main portions of this method. The innovation vector can be produced by the Kalman filter, and be applied to the adaptive weighted recursive least square estimator to estimate the wind load input over time. This combined method can effectively estimate the wind loads to the structure system to enhance the reliability of the system active performance analysis. The forms of the simulated inputs (loads) in this paper include the periodic sinusoidal wave, the decaying exponent, the random combination of the sinusoidal wave and the decaying exponent, etc. The active reaction computed plus the simulation error is regard as the simulated measurement and is applied to the input estimation algorithm to implement the numerical simulation of the inverse input estimation process. The availability and the precision of the input estimation method proposed in this research can be verified by comparing the actual value and the one obtained by numerical simulation.

해상 풍력 발전용 구조물 변화에 따른 고유진동해석 (A Study of Natural Frequency on Offshore Wind Turbine Structural Change)

  • 이강수;이정탁;손충렬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1008-1016
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    • 2007
  • The purpose of this paper is to investigate the Natural Frequency behavior characteristic of Wind Turbine Tower model, and calculated the stress values of thrust load, wave load, wind load, current load, and gravity load. The offshore Jacket Type Tower which was installed in Vitenam South China Sea is used for the study. Natural frequency and mode shape are calculated with commercial program using the measured vibration. The finite element analysis is performed with commercial F.E.M program(ANSYS) on the basis of the natural frequency and mode shape.

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선수 구조부 구조해석 시스템 개발(1) - 파랑충격하중 특성의 추정 - (Development of Structural Analysis System of Bow Flare Structure(1) - Prediction of Wave Impact Load Characteristics -)

  • 이상갑;김만수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권4호
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    • pp.77-86
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    • 1999
  • 대체로 황천 운행 시 선체와 파도의 상대적인 운동에 의하여 발생하는 파랑충격하중을 고려하여 선수 구조부를 설계하고 있다. 선수 구조부의 파랑충격현상은 대단히 복잡한 현상을 나타내고 있고 정확하게 규명하기 어렵기 때문에 경험적인 설계에 의존하고 있다. 본 연구에서는 첫 단계로서 동적 비선형 범용 프로그램 LS/DYNA3D를 이용하여 선수 구조부의 손상 자료로부터 역으로 파랑충격하중을 추정하고, 파랑충격압력 곡선의 극치, 지속시간, 후부높이, 극치발생시간 등과 같은 특징에 대한 파라메트 연구를 수행하고자 한다. 본 연구를 통하여 파랑충격하중에 대한 구조물의 동적 거동은 주로 충격압력역적에 의하여 영향을 받고, 또한 구조물에 최대 변형이 발생하기 이전에 가하여진 충격압력역적이 거동에 매우 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

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거창화강암의 역학적 특성에 관한 연구 (The Mechanical Properties of the Geochang Granite)

  • 김명균
    • 터널과지하공간
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    • 제25권1호
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    • pp.24-36
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    • 2015
  • 거창화강암은 국내 주요 석재자원의 하나로서 토목 및 건축사업에 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 거창화강암을 대상으로 수많은 실내시험을 실시하여 암석의 단위중량, 흡수율, P파 속도, S파 속도, 일축압축강도, 인장강도, 영률, 포아송비, 점착력, 내부마찰각, 점하중강도지수 등의 물리적 성질을 조사하였다. 일축압축강도는 인장강도의 19.5배, 점착력의 8.6배이고, P파 속도는 S파 속도의 1.5배 수준이었다. 실험결과로 얻어진 각종 물성간의 상호관계를 분석하였으며, 일축압축강도는 포아송비, 점하중강도지수, 영률과 0.8 이상의 피어슨 상관계수를 보였다. 또한, 단순회귀분석과 다중회귀분석을 통해 물성간의 각종 회귀식을 구하였으며, 특히 결정계수 0.7이상의 회귀식을 정리하여 나타내었다.

기총 폭발 하중에 대한 모델 수립과 구조 해석에 관한 연구 (A Study on Model Establishment and Structural Analysis for Gun Blast Load)

  • 김대관;한재흥;장재호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.33-39
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    • 2005
  • 총구로부터 방출되는 폭발파에 대한 수학적 모델(GUNBLAST)을 수립하였으며, 폭발 하중에 대한 구조 응답 해석을 수행하였다. 폭발파는 자유영역 폭발파와 반사 폭발파로 구분되어질 수 있다. 본 연구에서는 스케일 기법을 이용하여 자유영역 폭발파 모델을 수립하였으며, 경사 충격파 이론과 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics) 계산을 통하여 반사 충격파를 계산하였다. GUNBLAST는 두 가지의 구조 모델에 적용되었으며 구조 표면으로부터의 총구거리 변화에 따른 폭발파 특성을 파악하기 위하여 평판에 대한 적용을 통하여 균일하중조건과의 비교를 수행하였다. 또한 MSC/NASTRAN을 이용하여 12.7mm 기총을 장착한 비행기 날개 모델의 과도 응답 해석을 수행하였다. 결과적으로 이러한 폭발파는 랜덤진동과 항공기에 탑재된 장비에 고주파의 손상을 일으킬 수 있음을 확인하였다.

15kW-class wave energy converter floater design and structural analysis

  • Singh, Patrick Mark;Chen, Zhenmu;Choi, Young-Do
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권2호
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    • pp.146-151
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    • 2016
  • This study concentrates on the design of floater for 15kW-class wave energy converter that extracts the ocean energy by oscillating vertically along the wave motion. The floater connects to a arm structure that connects to a hydraulic cylinder, which drives a hydraulic generator. The study mainly focuses on the structural analysis of the floater. Previous studies have been conducted using a miniature model; however, this study focuses on the size selection of the floater for a full scale model. Static structural analysis is conducted using fine numerical grids. Due to the complexity of the whole model, it is analyzed as a separate component. There are several load cases for each floater size, and they are analyzed thoroughly for stress (von-mises, shear, and normal) and deformation. The initial design was conducted by scaling up from the miniature model of the previous study, and the final design has been redesigned by changing the thickness and internal support structure shape.

해상풍력터빈에 대한 하중 모사 방법 연구 (Load simulation for offshore wind turbine)

  • 석상민;이성건;정진화;박현철
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.58.1-58.1
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    • 2011
  • In this paper, the purpose is a study on structural analysis for offshore wind turbine using commercial code. Because offshore wind turbine is subjected to great wind and wave force, it is necessary to analyse the dynamics and minimize the response of wind turbine. The offshore wind turbine tower is modelled as a single degree of freedom and multi degree of freedom structure. It is assumed that the blades, nacelle are composed of concentrated masses.

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양측식 선형발전기의 부하 가변에 따른 특성 고찰 (Characteristic Analysis of Double-sided Linear Synchronous Generator with Variable Load)

  • 정수권;이동엽;장기봉;김규탁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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    • pp.41-43
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    • 2008
  • This paper presents the characteristic analysis of Double-Sided Linear Synchronous Generator for wave power generation under different operating conditions. FEM is applied to analyze performance of generator at no-load and load with variable resistance. Moreover, the validity of characteristic analysis is confirmed through the experimental work.

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Impact of composite materials on performance of reinforced concrete panels

  • Mazek, Sherif A.;Mostafa, Ashraf A.
    • Computers and Concrete
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    • 제14권6호
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    • pp.767-783
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    • 2014
  • The use of composite materials to strengthen reinforced concrete (RC) structures against blast terror has great interests from engineering experts in structural retrofitting. The composite materials used in this study are rigid polyurethane foam (RPF) and aluminum foam (ALF). The aim of this study is to use the RPF and the ALF to strengthen the RC panels under blast load. The RC panel is considered to study the RPF and the ALF as structural retrofitting. Field blast test is conducted. The finite element analysis (FEA) is also used to model the RC panel under shock wave. The RC panel performance is studied based on detonating different TNT explosive charges. There is a good agreement between the results obtained by both the field blast test and the proposed numerical model. The composite materials improve the RC panel performance under the blast wave propagation.

극한 해양 환경하중을 고려한 해상풍력터빈 지지구조물의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis Offshore Wind Turbine Support Structure Under Extreme Ocean Environmental Loads)

  • 이상근;김동현
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.33-40
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    • 2014
  • 극한 해양 환경하중을 고려한 해상풍력터빈 지지구조물에 대한 신뢰성 해석을 수행하였다. 신뢰성 해석을 위한 한계상태함수는 mud-line에서 지지구조물의 동적응답으로 정의되며, 동적응답은 정적응답과 동적응답계수의 곱으로 정의된다. 동적응답계수는 설계조건에서의 동적 시간이력응답을 분석하여 구할 수 있다. 허브(Hub) 위치에 작용하는 추력은 GH_Bladed를 사용하여 계산하였으며, 정적하중으로 적용하였다. 동적응답계수는 대수정규분포, 지반물성 중 내부마찰각은 상한과 하한이 결정된 베타분포이며, 그 외 설계변수는 정규분포 확률변수로 취급되었다. mud-line 에서의 동적응답을 통해 정의된 한계상태함수에 따라 일계신뢰도법(First order reliability method, FORM)을 사용하여 해상풍력터빈 지지구조물의 신뢰도지수를 산정하였다.