• Title/Summary/Keyword: 공기역학적 하중

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Measurement of Aerodynamic Loads on Railway Vehicles Under Crosswind (측풍 시 철도차량에 가해지는 공기역학적 하중의 측정)

  • Kwon, Hyeok-Bin;You, Won-Hee;Cho, Tae-Hwan
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.1
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    • pp.91-98
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    • 2011
  • In this study, we measure the aerodynamic forces acting on an AREX train in a crosswind by wind tunnel testing. A detailed test model scaled to 5% of the original and including the inter-car, under-body, and the bogie systems was developed. The aerodynamic forces on the train vehicles have been measured in a 4 m $\times$ 3 m test section of the subsonic wind tunnel located in Korea Aerospace Research Institute (KARI). The aerodynamic forces and moments of the train model on two different track models have been plotted for various yaw angles, and the characteristics of the aerodynamic coefficients have been analyzed at the experimental conditions.

Two-dimensional numerical simulation of flow around a High Speed Train using EDISON_CFD (EDISON_CFD를 이용한 고속열차의 운용환경에 따른 2차원 전산유동해석)

  • ;Jo, Yeong-Hui;Jang, Gyeong-Sik
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2013.04a
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    • pp.371-376
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    • 2013
  • 고속열차의 운행속도가 증가함에 따라 이전보다 공기역학적인 요소들의 중요성이 커지고 있다. 열차와 터널의 형상설계뿐만 아니라 주변 환경을 위해 고속 주행하는 열차 주변의 유동장을 이해할 필요성이 있다. 본 연구에서는 고속 주행으로 인해 열차 주변에 발생하는 열차풍을 분석하여 선로 주변에 작용하는 풍하중을 계산하였고, 터널 주행 시 발생하는 압력변동과 객차 연결부의 비정상 열린 공동 유동을 살펴보았다. 그 결과 2차원 해석의 정량적 한계점이 나타났지만, 정성적인 경향은 선행연구와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 따라서 고속열차 주변의 공기역학적 특성의 이해와 열차 및 터널의 형상 변화에 따른 상대적인 비교를 위해서는 EDISON_CFD를 이용한 2차원 해석이 유용함을 볼 수 있었다.

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Design of Airfoil with Tab-assisted Flap System for Increasement of Controllability and Stability (조종성과 안정성 증가를 위한 플랩-­탭 익형의 설계)

  • No, Hyeon-Seop;Kim, Seong-Hwan;Park, Hyeon-U;Lee, A-Reum;Son, Chan-Gyu;Lee, Gwan-Jung;O, Se-Jong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2012.04a
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    • pp.13-16
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    • 2012
  • 본 논문에서는 항공기의 제어 안정성(Control Stability)과 조종성(Controllability), 그리고 기계 하중을 줄여 구조와 공기역학적인 안정성을 향상시키기 위해 고양력장치(High-lift Device)인 플랩에 탭이 추가된 익형을 설계하였다. 이 과정에서 한정된 해석자원 때문에 많은 설계조건을 해석하는데 어려움이 있었다. 이를 해결 하기위해 얇은 익형 해석(Thin Airfoil Theory)을 이용하여 지정된 설계구속조건을 통해 시위선을 지정하고 이를 바탕으로 두께를 부여하여 최종적인 익형을 설계하였다. EDISON CFD 2.0 Solver를 이용해 최종 설계한 익형의 성능을 해석하였다. 이를 바탕으로 플랩만 존재하는 익형에 비해 양력손실률이 15%이하로 감소하고, 힌지 모멘트가 최소인 공기역학적 익형을 산출하였다.

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모서리 절단 효과로 인한 사각주상체의 공기력 특성변화 전산해석

  • Hwang, Gyu-Gwan
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.553-558
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    • 2015
  • 교량의 주탑, 초고층빌딩과 같이 세장비가 큰 대형구조물의 경우 풍하중에 취약한 특성을 지니고 있어서 바람에 의해 직각 방향으로 발산 진동하는 갤로핑(galloping) 현상이 발생하게 된다. 구조물의 진동을 억제하려는 방안으로 단면 형상에 변화를 주어 공기역학적 불안정성을 감소시키는 방법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 Edison_CFD를 이용하여 모서리 절단부의 비율과 받음각에 따른 공기력 특성에 대한 전산해석을 수행하였다.

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Mechanical Properties of a Lining System under Cyclic Loading Conditions in Underground Lined Rock Cavern for Compressed Air Energy Storage (복공식 지하 압축공기에너지 저장공동의 내압구조에 대한 반복하중의 역학적 영향평가)

  • Cheon, Dae-Sung;Park, Chan;Jung, Yong-Bok;Park, Chul-Whan;Song, Won-Kyong
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.22 no.2
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    • pp.77-85
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    • 2012
  • In a material, micro-cracks can be progressively occurred, propagated and finally lead to failure when it is subjected to cyclic or periodic loading less than its ultimate strength. This phenomenon, fatigue, is usually considered in a metal, alloy and structures under repeated loading conditions. In underground structures, a static creep behavior rather than a dynamic fatigue behavior is mostly considered. However, when compressed air is stored in a rock cavern, an inner pressure is periodically changed due to repeated in- and-out process of compressed air. Therefore mechanical properties of surrounding rock mass and an inner lining system under cyclic loading/unloading conditions should be investigated. In this study, considering an underground lined rock cavern for compressed air energy storage (CAES), the mechanical properties of a lining system, that is, concrete lining and plug under periodic loading/unloading conditions were characterized through cyclic bending tests and shear tests. From these tests, the stability of the plug was evaluated and the S-N line of the concrete lining was obtained.

An Evaluation of the Structural Stability of a Clip Type Prefabricated Greenhouse under Strong Wind and Heavy Snow Conditions (조립식 클립형 비닐하우스의 강풍 및 폭설시 구조 안정성 평가)

  • Ro, Kyoung-Chul
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.6
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    • pp.3423-3428
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    • 2014
  • Numerical studies were performed to evaluate the structural safety of a greenhouse under both snow and wind loads. In the case of a wind load, fluid-structure interaction (FSI) method was used to consider the local pressure distributions on the greenhouse-induced by aerodynamic characteristics. The results showed that the maximum stress and deformation occur near the junction of pipe supports and rafters of the roof, where connecting clips are installed. Moreover, the wind load is a more severe condition than a snow load. Overall, these results will be used to design a prefabricated connecting clip with easy installation and low maintenance.

A study on in-flight acoustic load reduction in launch vehicle fairing by FE-SEA hybrid method (FE-SEA 하이브리드 기법을 이용한 비행 중 발사체 페어링 내부 음향하중 저감에 관한 연구)

  • Choi, Injeong;Park, Seoryong;Lee, Soogab
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.39 no.4
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    • pp.351-363
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    • 2020
  • Launch vehicles are subject to airborne acoustic loads during atmospheric flight and these effects become pronounced especially in transonic region. As the vibration due to the acoustic loads can cause malfunction of payloads, it is essential to predict and reduce the acoustic loads. In this study, a complete process has been developed for predicting airborne vibro-acoustic environment inside the payload pairing and subsequent noise reduction procedure employing acoustic blankets and Helmholtz resonators. Acoustic loads were predicted by Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) analysis and a semi-empirical model for pressure fluctuation inside turbulent boundary layer. Coupled vibro-acoustic analysis was performed using VA One SEA's Finite Element Statistical Energy Analysis (FE-SEA) hybrid module and ANSYS APDL. The process has been applied to a hammerhead launch vehicle to evaluate the effect of acoustic load reduction and accordingly to verify the effectiveness of the process. The presently developed process enables to obtain quick analysis result with reasonable accuracy and thus is expected to be useful in the initial design phase of a launch vehicle.

Dynamic Analysis of Cable-Stayed Bridge Subjected to Random Wind Forces (랜덤풍하중에 대한 사장교의 동력학적연구)

  • Hyun, Chang Hun;Yun, Chung Bang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.4 no.4
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    • pp.59-66
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    • 1984
  • The dynamic behavior of a cable-stayed bridge due to random wind forces is investigated. The effects of the steady wind, the self-excited and the buffeting forces are studied. The dynamic analysis of the structure is carried out by the frequency domain method utilizing the mode superposition. Example analysis are performed for Dolsan Bridge, which is under construction at Yeosu, Jeonnam. Aerodynamic stability of the bridge is investigated and the vertical motion of the girder as well as the tension variations of the cables is obtained.

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부식환경에서의 파괴 및 피로

  • 이동영
    • Journal of the KSME
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    • v.28 no.4
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    • pp.313-321
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    • 1988
  • 어떤 구조물이 반복하중을 받으면 피로파괴를 일으킨다. 만일 이 구조물이 부식환경 속에 앗 으면 불활성 분위기나 공기 중에서 보다 빨리 파괴에 이르게 된다. 이러한 현상을 흔히 부식 피로라고 한다. 부식피로에 크게 영향을 미치는 변수들을 대략 기계적 변수, 금속학적 변수, 환경 변수로서, 기계적 변수에는 최대응력 확대계수, 응력확대계수범위, 응력비, 반복하중 주파수, 반복하중파형, 응력상태, 잔류응력, 균열의 크기 및 모양 등이 있으며 금속학적 변수로는 합금 조성, 합금원소와 불순물의 분포, 미세조직과 결정구조, 열처리, 소성가공, 집합조직 등이며 환 경변수에는 온도, 환경의 형태(기체, 액체), 부식성분의 분압 또는 농도, 전기화학적 전위, pH, 수용성 환경의 점성, 피복, 부식억제제 등이 있다. 이와 같이 부식환경 속에 있는 구조물의 파 손을 이해하기 위하여는 응력부식과 부식피로를 공부하여야 한다. 이 현상은 매우 복잡한 문 제이기 때문에 아직도 완전히 이해되지 않은 상태이고 따라서 중요한 연구대상이 되고 있다. 여기서는 응력부식과 부식피로의 파괴역학적인 측면을 소개하고자 한다.

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Evaluation of flutter derivatives for time domain analysis with optimization (시간 영역 해석을 위한 플러터 계수의 최적화 결정법)

  • Jung, Kil-Je;Lee, Hae-Sung;Kim, Ho-Kyung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.88-89
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    • 2011
  • 풍하중이 작용하는 교량의 응답을 구하기 위하여 RFA(Rational Function Approximation)와 같은 시간 영역해석법이 널리 사용되고 있다. 교량 단면의 공기역학적 특성을 정의하는 플러터 계수는 주파수 영역에서 정의되기 때문에, 시간 영역해석을 위하여 inverse Fourier transform을 통해 얻어진 impulse response function을 이용한 중첩 적분법이 제안되었다. 시간 영역해석을 위해서는 플러터 계수에 상관성이 존재해야 함을 밝히고, 최적화 방법을 이용하여 시간 영역 해석을 위한 플러터 계수 산정법을 제안하고자 한다. B/D=20의 구형 단면에 적용하여 제안한 방법의 타당성을 검증하고자 한다.

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