• 제목/요약/키워드: wave exciting force

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초음파에 의해서 가진되어지는 Flexural Beam의 동특성에 관한 연구 (A study on the dynamic characteristics of exciting Flexural beam by ultrasonic wave)

  • 정상화;신상문;김광호;이상희;김주환
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.792-796
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    • 2006
  • In recent years, the semiconductor industry and the optical industry is developed rapidly. The recent demand has expanded for optical components such as a optical lens, a optical semiconductor and a measuring instrument. Object transport systems are driven typically by the magnetic field and the conveyer belt. Recent industry requires more faster and efficient transport system. However, conventional transport systems are not adequate for transportation of optical elements and semiconductors. Because conveyor belts can damage precision optical elements by the contact force and magnetic systems can destroy the inner structure of semiconductor by the magnetic field. In this paper, the levitation transport system using ultrasonic wave is developed for transporting precision elements without damages. This transport system is using 2-mode ultrasonic wave excitation and flexural beam modes shapes are evaluated. It compared simulation results with experimental results

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직교 격자계 기반 유동해석기법을 이용한 파랑 중 해양구조물의 운동 해석 (Numerical Study on Wave-induced Motion of Offshore Structures Using Cartesian-grid based Flow Simulation Method)

  • 남보우;김용환;양경규;홍사영;성홍근
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.7-13
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    • 2012
  • This paper presents a numerical study of the wave loads acting on offshore structures using a Cartesian-grid-based flow simulation method. Finite volume discretization with a volume-of-fluid (VOF) method is adopted to solve two-phase Navier-Stokes equations. Among the many variations of the VOF method, the CICSAM scheme is applied. The body boundary conditions are satisfied using a porosity function, and wave generation is carried out by using transient (wave or damping) zone approaches. In order to validate the present numerical method, three different basic offshore structures, including a sphere, Pinkster barge, and Wigley model, are numerically investigated. First, diffraction and radiation problems are solved using the present numerical method. The wave exciting and drift forces from the diffraction problems are compared with potential-based solutions. The added mass and wave damping forces from the radiation problems are also compared with the potential results. Next, the wave-induced motion responses of the structures are calculated and compared with the existing experimental data. The comparison results are fairly good, showing the validity of the present numerical method.

Seismic responses of structure isolated by FPB subject to pounding between the sliding interfaces considering soil-structure interaction

  • Yingna Li;Jingcai Zhang
    • Earthquakes and Structures
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    • 제26권6호
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    • pp.463-475
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    • 2024
  • The study aims to investigate the pounding that occurs between the isolator's ring and slider of isolated structures resulting from excessive seismic excitation, while considering soil-structure interaction. The dynamic responses and poundings of structures subjected a series seismic records were comparatively analyzed for three different soil types and fixed-base structures. A series of parametric studies were conducted to thoroughly discuss the effects of the impact displacement ratio, the FPB friction coefficient ratio, and the radius ratio on the structural dynamic response when considering impact and SSI. It was found that the pounding is extremely brief, with an exceptionally large pounding force generated by impact, resulting in significant acceleration pulse. The acceleration and inter-story shear force of the structure experiencing pounding were greater than those without considering pounding. Sudden changes in the inter-story shear force between the first and second floors of the structure were also observed. The dynamic response of structures in soft ground was significantly lower than that of structures in other ground conditions under the same conditions, regardless of the earthquake wave exciting the structure. When the structure is influenced by pulse-type earthquake records, its dynamic response exhibits a trend of first intensifying and then weakening as the equivalent radius ratio and friction coefficient ratio increase. However, it increases with an increase in the pounding displacement ratio, equivalent radius ratio, friction coefficient ratio, and displacement ratio when the structures are subjected to non-pulse-type seismic record.

케이슨방파제 부착 OWC-MB 복합형 파력발전시스템 성능해석 (Performance Analysis of OWC-MB Hybrid Wave Energy Harvesting System Attached at Caisson Breakwater)

  • 서지혜;박우선;이중우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.589-597
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    • 2015
  • 기존 케이슨방파제 외해 측에 수로를 설치하고 수로 내에 부유체를 설치한 파력발전시스템에 대해서 연구하였다. 이 시스템은 중복파를 기진력으로 활용하고, 수로 내 수주와 부유체의 공진현상을 이용하여 에너지 추출효율 극대화할 목적으로 제안되었다(Park et al., 2014). 선형파 이론에 기초한 Galerkin 유한요소 모델(Park, 1991)을 이용하여 제안된 발전시스템의 성능을 평가한 결과, 기존의 타 시스템에 비하여 우수한 발전효율을 보임과 수로 내 수주의 공진현상이 성능에 지배적인 영향을 미침을 확인하였다. 또한, 수로와 부이 주변에서 발생하는 유체 점성감쇠가 발전효율에 미치는 영향이 커 이를 최소화하는 노력이 필요한 것으로 평가되었다.

외부 가진력의 주파수에 따른 강제진동시스템의 특성 (Characteristics of Forced Vibration System According to the Frequency of External Exciting Force)

  • 김종도;윤문철
    • 융합정보논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.130-137
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    • 2021
  • 주파수를 갖는 외부 가진력에 의하여 강제 진동의 특성을 가진력의 진폭과 주파수에 따라 그 특성을 분석하였다. 변위, 속도 및 가속도를 얻기 위해 수치해석을 수행하여 주파수 응답을 얻었고 특히 주파수 영역에서 시스템 고유진동수와 가진 주파수의 발생 위치를 밝히고자 각각의 FRF의 분석을 하였다. 외부 가진에 의한 진동모델에서 변위, 속도 및 가속도의 거동과 주파수 응답함수에서 고유진동 주파수와 주변의 가진 모드 분포도 파워 스펙트럼과 실수부와 허수부의 FRF 에서 나타났으며 각 모드 특성도 구하였다. 진동의 응답은 가진 신호의 크기와 주파수를 주어 정현파의 가진력으로 외부 가진력을 근사화 하였고 이런 가진력에 의하여 발생하는 모드를 구별할 수 있었다. 상당 질량, 감쇠 및 강성을 변화시켜 수치 분석 후 외부 가진력에 의한 강제 진동 응답 특성을 체계적으로 분석하였다.

규칙파중 항공기 이.착륙시 초대형 부유식 해양구조물의 천이 응답 해석 (Transient Responses of an Airplane Taking off from and Landing on a Very Large Floating Structure in Regular Waves)

  • 신현경;이호영;임춘규;강점문;윤명철
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.26-30
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    • 2001
  • Up to now, Most studies of hydroelasticity are about frequency domain analysis. Those aren't suited for analysis of the landing take-off, and dropping of aircraft on a structure. So, the concern of this paper is the transient behavior of a VLFS subjected to dynamic load, induced by airplane landing and take-off. To predict the added mass, damping coefficient, and wave exciting force, the source-dipole distribution method was used in the frequency domain. The responses are accomplished by using the FEM scheme. A time domain analysis method is based on the Newmark β method to pursue the time step procedure, taking advantage of memory effect function for hydrodynamic effects.

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자세제어장비를 장착한 선박의 파랑중 운동 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of a Ship with Anti-Rolling Devices in Waves)

  • 윤현규;이경중;이창민
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.285-290
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    • 2004
  • 파도에 의한 힘과 모멘트는 운항하는 선박에 운동을 발생시킨다. 이러한 운동은 승무원의 작업 능률 저하, 화물의 안전 및 승선감 등에 영향을 주게 되어 안전 운항 저해 요소가 되므로 파도에 의한 운동이 큰 선박들은 자세제어장비(anti-rolling devices)의 장착이 요구된다. 본 연구에서는 수ㆍ능동의 이동질량 안정기(moving weight stabilizer), 감요탱크(anti-rolling tank), 핀 스태빌라이저(fin stabilizer)와 같은 자세제어장비의 동적 거동을 수학적으로 모델링 하였다. 기존에는 자세제어장비의 운동을 선박의 횡동요에만 고려한 반면, 본 연구에서는 선박의 6자유도 운동을 모두 고려하여 연성 운동방정식을 정립하였다. 마지막으로 자세제어장비를 장착한 선박의 파중 운동 계산 프로그램을 작성하여 시뮬레이션을 수행하였다.

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2상 8극 HB형 리니어 펄스 모터의 정밀위치 제어를 위한 미세스텝 구동 (Microstep Drive of 2 Phase 8 Pole HB Type Linear Pulse Motor for Precise Position Control)

  • 김성헌;이은웅;이동주;구태만
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제48권12호
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    • pp.671-678
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    • 1999
  • In this study, it has been aimed that the accuracy of position control be increased by microstep drive to the 2 phase 8 pole HB type prototype of linear pulse motor of which winding are applied sine wave current and the vibration and noise in the lower speed region be decreased. The fixed off-time method which controls the exciting current bandwidth, was applied to the microstep current controller. When the LPM was driven 1/8 microstep its accuracy of position was 0.109[mm] (=tooth pitch 3.5[mm] ). Also, the elimination method of harmonics in the static thrust force is proposed. It was confirmed that the position error range of the prototype LPM was $\pm$0.2[mm].

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규칙파중에서의 주상체의 대진폭 운동에 관한 연구 (On Two-Dimensional Large-Amplitude Motions in Regular Wave)

  • 김용직
    • 대한조선학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.25-31
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    • 1989
  • 정규칙파 중에서의 이차원 주상체의 대진폭 운동이 시간영역 수치계산법에 의해 다루어졌다. 물체표면 경계조건을 각 순간의 실제 물체표면에서 적용하므로 대진폭 운동에서 고려되어야 하는 물체 위치변화 및 형상변화 등에 의한 비선형효과가 고려되고 있으며, 자유표면에서의 비선형효과는 고려되지 않는다. 단순강제동요 및 자유동요문제에 적용된 바 있는 물체 표면 소오스 분포와 자유표면 스펙트럴 표현방법이 입사파의 강제력을 포함하도록 확장 적용되었고 물체의 운동응답은 시간적분법에 의해 계산되었다. 잠수 및 부유주상체의 대진폭 운동이 시간영역에서 직접 시뮬레이션되어 비선형 효과들이 보여지고 있으며, 대진폭 운동시 파강제력에 영향을 미치는 비선형효과가 고찰되어, 물체와 유체입자의 상대운동이 수평 및 수직방향 시간평균력들에 상당한 영향을 미침이 보여지고 있다.

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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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