• Title/Summary/Keyword: 구조물의 에너지

Search Result 1,485, Processing Time 0.037 seconds

Stress Analysis of Composite Rotor Blade with Sandwich Structure for Medium Class HAWT (좌굴 및 비선형성을 고려한 중형 수평축 풍력터빈용 샌드위치 복합재 회전날개의 설계 개선에 관한 연구)

  • 공창덕;오동우;방조혁
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
    • /
    • v.2 no.3
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 1998
  • The exhaustion of fossil fuels and serious environmental pollution put the concern about non-po llution energy into the world. On the developments of technology, wind energy has been spotlighted as a non-pollution energy in many countries. This study has carried out the aerodynamic and structural design procedure of the lightweight composite rotor blades with an appropriate aerodynamic performance and structural strength for the 500㎾ medium class wind turbine system. The previous design, which is shell-spar structure, is redesigned to shell-spar- sandwich structure for light weight. Large deformation problem from light weight is examined by non-linear analysis. Local buckling occurred under lower stress than failure stress. The buckling analysis is accomplished to confirm the safety of the composite blade. The stress analysis around pin hole joint part at hub is carried out and it is confirmed that the pin hole is not failed. The results show that the resonance of redesigned blade does not happen in operation range.

  • PDF

Structural Design and Installation of Tracking-type Floating PV Generation System (추적식 수상 태양광발전 시스템의 설계 및 시공)

  • Kim, Sun-Hee;Lee, Young-Guen;Seo, Su-Hong;Joo, Hyung-Joong;Yoon, Soon-Jong
    • Composites Research
    • /
    • v.27 no.2
    • /
    • pp.59-65
    • /
    • 2014
  • Most of energy are obtained from oil, coal, and natural gas, most likely, fossil fuel which is limited throughout the world. Recently, high crude oil price, climate change, oil depletion, etc. are main reason to get attention to non-fossil energy including renewable energy in the world. In this study, we studied analysis and design of structure system composed of pultruded fiber reinforced polymer composite (PFRP) which has many advantages such as high specific strength and stiffness, high corrosion resistance and chemical resistance. For the design and construction of floating-type structure, PFRP structural members may be the first choice. Design of tracking-type floating PV generation structure was performed by using the results of the finite element analysis. The structure is fabricated and installed on the water surface. Before the installation of the structure, safety related problems associated with installation and operation are investigated using the finite element simulation and it was found that the structure is safe enough to resist externally applied loads.

Effects of Energy-Dissipation by Stepped Gabion Slope in Rapidly Varied Flow (계단식 Gabion의 경사에 따른 급변류의 에너지 소산효과)

  • Kuem, Do-Hun;Lee, Chang-Yun;Bae, Sang-Soo;Lee, Seung-Yun;Jee, Hong-Kee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2006.05a
    • /
    • pp.1605-1610
    • /
    • 2006
  • 계단식 Gabion 낙차공은 다공체 구조물로서 시공하기 쉽고 안정적이며, 하천유수에 대하여 저항성이 있어 하천구조물로서 널리 자주 사용되고 있다. Gabion은 다공체로서 유수력을 쉽게 흡수함으로써 감세지 계단표면의 위치에너지를 소산시키는데 매우 효과적이다. Stephenson은 1/10 축적을 가진(투수성이 있고 하천낙차공에만 적용되는 투수성 상류면을 가진 높이 4m까지의) 계단식 Gabion을 월류 실험한 바가 있으며, 그 연구결과가 실무에서 인용되고 있다. 그러나 본 연구에서는 급변류의 에너지 소산효과를 조사하기 위하여 중력이 다른 힘들보다 지배적이므로 Froude 상사법칙을 이용하고 1/1, 1/2, 1/3 경사를 가진 계단을 적용하였다. 실험에서는 경사를 가진 높이 4m 계단식 위어와 게비온 감세지 실험, 계단모형실험(보통구조, 층상구조, 끝단이 올라간 구조, 턱을 가진 구조), 격리수맥흐름, 부분수맥흐름으로 제안하여 경사에 따른 급변류의 에너지 소산효과에 대한 결과를 얻을 수 있었다.

  • PDF

연 잎 구조를 응용한 금속 표면의 발수 특성 개발

  • Byeon, Eun-Yeon;Lee, Seung-Hun;Kim, Jong-Guk;Kim, Yang-Do;Kim, Do-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2013.02a
    • /
    • pp.167-167
    • /
    • 2013
  • 최근 발수 특성은 자동차 표면, 건축 구조물, 가전제품 및 모바일 기기 등 여러 분야에서 사용되고 점차 그 필요성이 대두되고 있다. 이러한 발수성의 표면은 연 잎이나 곤충의 날개, 도마뱀의 발바닥 등 자연계의 여러 곳에서 관찰 할 수 있다. 특히 연 잎의 표면에서 나타나는 초발수 특성이 마이크로와 나노 크기의 돌기 구조와 표피 왁스 성분에 기인한다는 것이 밝혀지면서 이를 응용한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 물리적인 표면처리로 마이크로와 나노 구조물을 형성하고 그 위에 표면에너지를 낮출 수 있는 물질을 증착하여, 발수 특성을 가지는 표면을 개발하였다. 알루미늄 표면에 마이크로 크기의 알루미나(Al2O3) 분말을 이용한 블라스트(blast) 공정으로 마이크로 구조를 형성하고, 선형 이온 소스(LIS)를 이용한 Ar 이온 빔 에칭으로 나노 구조를 형성하였다. FE-SEM 분석을 통해 수~수십 마이크로 구조 위에 나노 크기의 구조가 형성 된 것을 관찰하였다. 마이크로와 나노 구조가 형성된 알루미늄의 표면에너지를 낮추기 위해 trimethylsilane (TMS) 및 Ar을 이용한 플라즈마처리로 표면에 기능성 코팅막을 형성하였다. 그 결과 TMS처리 전에 비해 표면에너지가 99.75 mJ/m2에서 9.05 mJ/m2으로 급격히 낮아지고 접촉각이 $54^{\circ}$에서 $123^{\circ}$로 향상되었다.

  • PDF

Experimental Study on Functional Improvement of Porous Floating Breakwaters (유공부유식방파제의 방파성능에 관한 실험적 연구)

  • Yoon, Jae-Seon;Han, Sae-Jong;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2011.05a
    • /
    • pp.44-48
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 구조물 상치에 에어챔버를 설치하여 챔버 내부의 공기주입량에 따라 흘수심을 조절 할 수 있는 유공 및 투수성부유식방파제를 사용하였으며, 부유식방파제의 흘수심구간에 유공을 두어 내부의 흐름에 따른 에너지소산 효과를 수리모형실험을 통하여 분석하였다. 기존 연구에 의하여 선행되어진 부유식방파제의 형상은 구조물 제체의 입사면과 투과면이 막힌 형태의 연구가 대다수였으나, 계류라인의 장력에 따른 부체의 안정성을 고려하여 본 수리모형실험에서는 입사면 흘수심구간과 투과면 흘수심구간에 유공 및 투수층을 두어 진행하는 입사파랑을 일부 흡수하도록 하였다. 또한, 부유식방파제 흘수심단면의 내부에서 흐름변화에 의한 에너지소산 효과와 입사면과 투과면의 유공률 변화에 따른 방파성능을 무공 부유식방파제와 비교하며 효율성을 분석하였다.

  • PDF

A Study of Ceramic Coating Material with Heat Emissivity (열방사성 세라믹 코팅제의 연구)

  • Kang, Byeong-Cheol;Kim, Sang-Myeong;Kim, Gi-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
    • /
    • 2009.10a
    • /
    • pp.207-207
    • /
    • 2009
  • 요업 소성로에서 내화재로 흡수된 에너지는 피가열물에 방사열로 작용하며, 이때 내화물의 방사율이 높을수록로내의 온도를 상승시켜 소비되는 연료가 절감된다. 따라서 내열성과 방사율이 높은 세라믹 내열도료를 개발하여 구성물의 결정 구조, 열적특성, 적외선 방사량 및 에너지 절감실험에 대한 데이터를 분석한 결과 높은 내열성과 적외선 방사량 증가에 따른 에너지 절감에 효과가 있음을 알 수 있었다.

  • PDF

Analysis of Crashworthiness Characteristics of a Regional Aircraft Fuselage using an Explicit Finite Element Method (외연적 유한요소기법을 활용한 리저널급 항공기 동체 내추락 특성 분석)

  • Park, Ill-Kyung;Kim, Sung-Joon;Hwang, In-Hee
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.40 no.12
    • /
    • pp.1070-1079
    • /
    • 2012
  • The impact energy absorbing is a very important characteristic of an aircraft to enhance the survivability of occupants when an aircraft is under the survivable accident such as an emergency landing condition. The impact energy is generally transmitted into the occupant and absorbed through a landing gear, a subfloor (lower structure of fuselage), and a seat. The characteristic of crash energy absorbing of a subfloor depends on the type of an aircraft, a shape of structure, and an applied material. Therefore, the study of crashworthiness characteristics of a subfloor structure is very important work to improve the safety of an aircraft. In this study, a finite element model of a narrow body fuselage section for the 80~90 seats regional aircraft was developed and crash simulation was executed using an explicit finite element analysis. Through survey of the impact energy distribution of each structural part of a fuselage and floor-level acceleration response, the crashworthiness characteristics and performance was evaluated.

Energy Demand in Steel Structures with Buckling Restrained Braces (좌굴이 방지된 가새가 설치된 철골조 건물의 에너지 요구량)

  • 최현훈;김진구
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
    • /
    • v.7 no.2
    • /
    • pp.29-37
    • /
    • 2003
  • In this study, a story-wise distribution of hysteretic energy in steel moment resisting framse(MRF), buckling restrained braced frames(BRBF), and hinge-connected framed structures with buckling restrained braces(HBRBF) subjected to various earthquake ground excitations was investigated. Sixty earthquake ground motions recorded in different soil conditions were used to compute the energy demand in model structure. According to analysis results, the hysteretic energy in MRF and BRBF turned out to be the maximum at the base and monotonically diminishes with increasing height. However the story-wise distribution of hysteretic energy in HBRBF was relatively uniform over the height of the structure. In this case damage is not concentrated in a single story, and therefore it is considered to be more desirable than other systems. The story-wise energy distribution pattern under three different soil types turned out to be approximately the same.

Numerical Analysis of Collapse Behavior in Industrial Stack Explosive Demolition (산업용 연돌 발파해체에서 붕괴거동에 관한 수치해석적 연구)

  • Pu-Reun Jeon;Gyeong-Jo Min;Daisuke Fukuda;Hoon Park;Chul-Gi Suk;Tae-Hyeob Song;Kyong-Pil Jang;Sang-Ho Cho
    • Explosives and Blasting
    • /
    • v.41 no.3
    • /
    • pp.62-72
    • /
    • 2023
  • The aging of plant structures due to industrialization in the 1970s has increased the demand for blast demolition. While blasting can reduce exposure to environmental pollution by shortening the demolition period, improper blasting design and construction plans pose significant safety risks. Thus, it is vital to consider optimal blasting demolition conditions and other factors through collapse behavior simulation. This study utilizes a 3-D combined finite-discrete element method (FDEM) code-based 3-D DFPA to simulate the collapse of a chimney structure in a thermal power plant in Seocheon, South Korea. The collapse behavior from the numerical simulation is compared to the actual structure collapse, and the numerical simulation result presents good agreement with the actual building demolition. Additionally, various numerical simulations have been conducted on the chimney models to analyze the impact of the duct size in the pre-weakening area. The no-duct, duct, and double-area duct models were compared in terms of crack pattern and history of Z-axis displacement. The findings show that the elapse-time for demolition decreases as the area of the duct increases, causing collapse to occur quickly by increasing the load-bearing area.