• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.344-351
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• 2004

Tilling pad journal bearings have been widely used to support the rotors of the high rotating machinery such as steam and gas turbines owing to their inherent dynamic stability characteristics. However, serious bearing problems such as fatigue damage in the upper unloaded pad, the break of locking pins and the wear of pinholes etc. by pad fluttering are frequently taken place in the actual steam turbines. The purpose of this paper is to investigate the mechanism of pad fluttering and to suggest the useful design guideline(application of preload, m) for the purpose of preventing bearing problems by pad fluttering in a tilting pad journal bearing. It is estimated that upper pad is easy to flutter because the film shape of the upper pad is diverged by moment acting on pivot point. This paper suggests that effective preload range(m $\geq$ 0.5) in order to be statically loaded pad under all operating conditions. Also, design modified bearing is suggested for the adjustment in actual steam turbines. And bearing and rotor dynamic analysis are performed to identify bearing characteristics and to verify the reliability of rotor-bearing system.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권1호
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• pp.53-59
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• 2011

In this study, steady and unsteady aerodynamic analyses of a huge rocket configuration have been conducted in a transonic flow region. The launch vehicle structural response are coupled with the transonic flow state transitions at the nose of the payload fairing. Before performing the coupled fluid-structure transonic aeroealstic simulations transonic aerodynamic characteristics are investigated for the pitching motions of the rocket at finite angle-of-attack. An unsteady CFD analysis method with a moving grid technique based on the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with the k-w SST transition turbulence model is applied to accurately predict the transonic loads of the rocket at pitching motion. It is shown that the fluctuating amplitude of the lateral aerodynamic loads imposed on the rocket due to the pitching motion can be significantly increased in the transonic flow region.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권3호
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• pp.219-231
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• 2014

We develop a preliminary design optimization procedure in this paper regarding the wing planform in a solar-powered high-altitude long-endurance unmanned aerial vehicle. A high-aspect-ratio wing has been widely adopted in this type of a vehicle, due to both the high lift-to-drag ratio and lightweight design. In the preliminary design, its characteristics need to be addressed correctly, and analyzed in an appropriate manner. In this paper, we use the three-dimensional Euler equation to analyze the wing aerodynamics. We also use an advanced structural modeling approach based on a geometrically exact one-dimensional beam analysis. Regarding the structural integrity of the wing, we determine detailed configuration parameters, specifically the taper ratio and the span length. Next, we conduct a multi-objective optimization scheme based on the response surface method, using the present baseline configuration. We consider the structural integrity as one of the constraints. We reduce the wing weight by approximately 25.3 % from that in the baseline configuration, and also decrease the power required approximately 3.4 %. We confirm that the optimized wing has sufficient flutter margin and improved static longitudinal/directional stability characteristics, as compared to those of the baseline configuration.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권7호
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• pp.813-820
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• 2005

A deployable missile control fin has some structural nonlinearities because of the worn or loose hinges and the manufacturing tolerance. The structural nonlinearity cannot be eliminated completely, and exerts significant effects on the static and dynamic characteristics of the control fin. Thus, It is important to establish the accurate deployable missile control fin model. In the present study, the nonlinear dynamic model of 4he deployable missile control fin is developed using a substructure synthesis method. The deployable missile control fin can be subdivided Into two substructures represented by linear dynamic models and a nonlinear hinge with structural nonlinearities. The nonlinear hinge model is established by using a system identification method, and the substructure modes are improved using the Frequency Response Method. A substructure synthesis method Is expanded to couple the substructure models and the nonlinear hinge model, and the nonlinear dynamic model of the fin is developed. Finally, the established nonlinear dynamic model of the deployable missile control fin is verified by dynamic tests. The established model is In good agreement with test results, showing that the present approach is useful in aeroelastic stability analyses such as time-domain nonlinear flutter analysis.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.291-297
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• 2003

Fluid film tilting pad journal bearings are widely used for large steam turbines. However, bearing problems by pad fluttering, such as fatigue damage in the upper unloaded pad, the break of locking pins and the wear of pinholes etc., are frequently taken place in the actual steam turbines. The purpose of the present work is to investigate on the mechanism of pad fluttering and the prevention of pad fluttering with the variation of preload(m) in a tilting pad journal bearing. It is estimated that upper pad is easy to flutter because the film shape of upper pad is diverged one from the analysis of moment direction acting on pivot point. Effective preload range in order to be statically loaded pad under all operating conditions is suggested as m＞0.5. Also, as a bearing that can be prevented pad fluttering, design modified bearing is suggested. For the adjustment in actual steam turbines, bearing and rotor dynamic analysis are performed to identify bearing characteristics and to verify the reliability of rotor-bearing system.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.56-64
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• 2002

본 논문에서는 복합재료 얇은 벽보의 열진동 응답에 대해 연구하였다. 복합재료 얇은 벽보로 모델링한 위성체 유연 구조물은 회전관성과 1차, 2차 와핑. 전단변형의 비고전적 요소를 포함한다. CUS구조물로 모델링한 복합재료 얇은 벽보의 열진동 특성은 적층순서와 섬유강화복합재료의 방향특성인자로부터 기인된 종방향 굽힘과 횡방향 굽힘이 연성과 관련하여 연구되었다. 열에 의한 구조물의 변형과 온도 구배가 연성된 열 진동에 대한 해석이 수행되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.33-45
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• 2006

일반적으로 사장교와 같은 장대교량은 완성 후에 비하여 시공 중 바람에 흔들리기 쉬어 내풍 안정성 문제가 발생하는 경우가 많다. 완공상태에서 충분한 내풍안정성을 확보하고 있더라도 시공단계에서는 설계풍속 이하에서 플러터 등의 공기역학적 진동현상 이 발생하는 경우가 많기 때문에 가설공법이 결정되면 반드시 풍동실험을 능한 적절한 제진 대책 안을 입안해 두어야 한다. 본 연구에서는 가설단계를 고려한 3차원 전교모형실험을 통하여 주경간이 500m인 사장교의 공기역학적 거동을 살펴보았다. 작업 중에 안정성 확보가 중요한 밸런스드 캔틸레버 상태인 가설단계 50% 에서 내풍케이블 및 가설벤트를 이용한 4가지 제진 대책방안을 수립하여 각각에 대하여 내풍 안정성을 검토하였다. 각 설치방안 별 제진효과를 서로 비교 분석하여 검토 범위 내에서 사장교 시공 중 가장 효율적인 임시 제진방안을 제시하였다. 추가적으로 밸런스드 캔틸레버 상태와의 내풍안정성을 비교하기 위하여 완성계와 제진 대책이 없는 주경간 폐합전의 프리캔틸레버 상태에 대하여 살펴보았다.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권3호
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• pp.349-359
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• 2016

공용 중인 교량의 버페팅 응답을 해석적으로 평가하기 위해서는 교량 현장의 난류강도, 난류 스펙트럼, 조도계수, 거스트 계수 등 풍하중에 대한 분석이 우선되어야 하고, 해석 결과는 정적 공기력 계수, 플러터계수, 구조 감쇠비, 공기역학적 감쇠비, 고유 진동수 등 여러 변수에 의해 영향을 받는다. 본 논문에서 대상으로 한 교량은 32년째 공용 중에 있는 교량으로써 교량 주변의 지형조건은 설계 및 시공 당시에 비해 많은 변화가 발생하였으며 최근 기후 변화로 인한 풍 환경 역시 큰 변화가 있다. 이러한 이유로 대상교량에서 실측한 풍속 데이터를 분석하여 난류강도, 난류길이, 지표조도계수, 풍속 스펙트럼 등 교량 현장의 풍하중을 평가하였다. 교량 주변의 풍환경 평가 결과, 대상 교량은 해상교량임에도 불구하고 지표조도구분 II의 특성을 나타내고 있었다. 또한 실측한 구조물의 가속도, 변위 응답 데이터를 통해 대상교량의 감쇠비, 정적 공기력 계수, 고유진동수를 평가하여 계측기반 버페팅 해석 변수를 산정하였다. 계측데이터 기반의 해석 변수와 케이블강교량설계지침에 제시된 해석 변수를 적용하여 총 4가지 경우에 대한 버페팅 해석을 수행하였으며, 그 결과 10분 평균 풍속 25m/s이하에서 측정된 버페팅 응답과 계측 기반 해석 변수를 적용한 해석 응답이 가장 잘 일치함을 확인하였고, 계측 풍속과 Gumbel 확률분포를 이용하여 추정한 200년 재현기대 풍속인 45m/s에서의 버페팅 응답을 제시하였다.