• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권4호
• /
• pp.407-414
• /
• 2016

풍력터빈이 MW급으로 대형화되면서 블레이드의 길이가 40미터 이상으로 길어지게 되어, 로터 블레이드가 회전할 때 블레이드에 발생하는 비대칭하중이 증가하게 되었다. 윈드쉬어, 타워 섀도우, 난류풍속 같은 요소들은 블레이드에 이런 비대칭하중 발생에 영향을 미친다. 본 논문은 원드쉬어로 인해 블레이드에 발생하는 추력변동에 의한 동하중을 추력계수를 이용하여 모델링하는 방법에 관한 것이다. 이를 위하여 "윈드쉬어 추력변동 계수"를 정의 및 도입하고, 2MW 육상용 풍력터빈을 대상으로 정격이하의 풍속에서 윈드쉬어 추력변동 계수값을 구하여 분석한다. 구해진 "윈드쉬어 추력변동 계수"와 추력계수를 이용하여 Matlab/Simulink에서 윈드쉬어 동하중 모델을 구현하고, 윈드쉬어에 의해 세 블레이드에 작용하는 추력변동을 추력계수와 "윈드쉬어 추력변동 계수"를 동시에 이용하여 표현할 수 있음을 보인다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1992년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.13-18
• /
• 1992

구조물의 동적실험을 통하여 얻은 하중과 거동에 대한 시간기록을 분석하여, 구조계의 동 특성계수들을 추정하는 기법에 대하여 연구하였다. 실험과정 및 해석모형과정의 오차를 고려하기 위하여, 하중기록과 구조거동기록간의 관계를 추계론적 자동회기 및 이동평균모형(Stochastic Auto-Regressive and Moving-Average (ARMAX) Model)음 사용하여 모형화하였다. 미지의 ARMAX 계수행렬들은 순차적 예측오차기법을 사용하여 추정하였으며, 계수추정기법의 효율성을 증진시키기 위하여, Exponential Data Weighting, Global Data Weighting 및 Square Root Estimation 기법을 활용하였다. 다중거동측정계의 예제해석을 통하여 이의 효율성을 분석하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.721-728
• /
• 2002

현대 구조물의 고강도화, 경량화에 따라 구조물의 질량과 감쇠가 줄어들고 있어, 구조물의 진동사용성 문제가 중요하게 부각되고 있다. 특히 율동진동은 공연장, 경기장, 댄스홀, 에어로빅 등과 같이 다수이 군중의 리듬에 맞춰 가진행위가 이루어지는 것으로서, 국내에서도 율동진동에 의한 구조물의 진동문제가 다수 보고되고 있으나 설계기준 미비로 설계단계에서의 대응이 이루어지지 못하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 다수의 점핑행위가 예상되는 공연장의 진동설계를 위하여 실제 공연장을 대상으로 진동실험 및 계측을 통하여 동하중계수를 구해냈다. 진동 실험은 실험모드해석과 더불어, 가진진동수별, 율동참여자의 숫자에 따라 실시하였으며, 진동계측은 상시계측시스템을 설치하여 실제 공연시 가속도 응답을 계측하고 동하중계수를 구해내었다. 기존의 NBCC 규준에서는 공연시 2차 조화항까지 고려토록 되어 있으나 연구결과 3차 조화항까지 고려해야 되며, 동하중계수 역시 과소평가 되어 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.461-468
• /
• 2001

지진등에 의해 유발된 동 하중에 의한 지반-구조물 계의 응답은 지반-구조물사이의 경계에서의 마찰특성과 미끄러짐에 의해 크게 영향을 받게 된다 본 논문에서는 진동대(Shaking table)를 이용하여 조립토와 건설재료(Steel)의 경계에서 지반으로부터 지중구조물에 전달되는 전단응력 의 전달정도를 파악하기 위한 실험을 실시하였다. 본 실험에서 설정한 미끌어짐속도 범위내에서는 미끄러짐속도 변화에 따른 조립토와 건설재료(Steel)사이의 동마찰계수의 변화가 작다는 사실이 관찰되었다. 그리고 조립토의 평균유효입경의 변화가 동마찰계수에 미치는 영향도 함께 조사되었다. 또한 이 동마찰계수를 같은 조립토에 대한 평면변형률시험을 통해 얻어진 최대내부마찰각으로부터 구한 마찰계수와 비교하여 정량화하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2016

본 연구는 2.5MW급 풍력발전기용 기어박스의 동특성 분석에 관한 것으로서, 유연핀(flexible pin) 채용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트(misalignment) 개선여부와 충격하중에 따른 기어박스의 동응답 특성을 유한요소해석을 통해 고찰하였다. 내부의 복잡한 기어시스템의 하중전달을 정확하게 그리고 효과적으로 반영하기 위해 치접촉을 등가 치강성계수를 갖는 스프링요소와 물림률을 이용하여 모델링하였다. 기어의 등가 치강성계수는 기어치에 대한 변형해석을 통해 계산하였으며, 동특성 분석을 위해 기어박스 입력단에 충격 토오크를 부과하였다. 수치실험을 통해 등가 치강성모델의 타당성을 검증하였으며, 양단 그리고 일단 고정축과의 상대 비교를 통해 유연핀 적용에 따른 유성기어축의 미스얼라인먼트 개선여부를 확인할 수 있었다.

• 전산구조공학
• /
• 제2권4호
• /
• pp.111-116
• /
• 1989

구조설계에 작용되는 하중과 이로 인한 동적거동의 측정기록을 바탕으로 하여 구조계의 미지계수 행렬을 추정하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 통상 미분방정식으로 주어지는 운동방정식을 ARMAX 모형식으로 변환시켜 ARMAX 식의 계수행렬을 추정한 후, 이로부터 운동방정식의 계수행렬을 구하였다. ARMAX 계수의 추정은 최소자승법, Instrumental Variable방법, Maximum Likelihood방법 및 Limited Information Maximum Likelihood방법을 사용하여 수행하였으며, 지진 하중을 받는 3층 건물 모형을 예제로 하여 각 방법의 효율성을 비교분석하였다.

• Composites Research
• /
• 제30권3호
• /
• pp.193-201
• /
• 2017

탄소나노튜브와 폴리에스터 계면 간 그래프팅이 나노복합재의 역학적 거동과 하중전달에 미치는 영향을 고찰하기 위해 분자동역학 전산모사를 수행하고 그 결과를 Mori-Tanaka 모델 예측해와 비교하였다. 각 방향으로의 인장과 전단 전산모사를 통해 응력-변형률 선도를 도출한 후, 가교 유무에 따른 탄성거동 변화를 관찰하였다. 또한 가로등방성 강성행렬을 방향 평균하여 나노튜브가 랜덤분포하는 경우의 등방성 영률과 전단계수를 구하였다. 그 결과 가로방향 영률과 전단계수는 그래프팅 가공에 의해 향상되었으나, 길이방향 영률의 경우 나노튜브의 물성감소로 인해 오히려 물성이 저하되었다. 나노튜브의 랜덤분포를 고려한 예측 결과에서는 그래프팅 가공에 의해 물성이 약간 감소하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.33-39
• /
• 2001

지진 등에 의해 유발된 동 하중에 의한 지반-구조물 계의 응답은 지반-구조물사이의 경계에서의 마찰특성과 미끄러짐에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 진동대(Shaking table)를 이용하여 조립토와 건설재료(steel)와의 경계에서 지반으로부터 지중구조물에 전달되는 전단응력의 전달정도를 파악하기 위한 실험을 실시하였다. 본 실험에서 설정한 미끄러짐속도 범위 내에서는 미끄러짐속도 변화에 따른 조립토와 건설재료(steel) 사이의 동마찰계수의 변화가 작다는 사실이 관찰되었다. 그리고 조립토의 평균유효입경의 변화가 동마찰계수에 미치는 영향도 함께 조사되었으며, 이 동마찰계수를 같은 조립토에 대한 평면변형률시험을 통해 얻어진 최대내부마찰각으로부터 구한 마찰계수와 비교하여 정량화하였다.

• 전산구조공학
• /
• 제8권2호
• /
• pp.103-113
• /
• 1995

고무 재질로 이루어진 차량 구조물의 연결요소에 대한 등가 강성계수는 차량 시스템 동역학 특성에 매우 민감하게 영향을 주므로 이에 대한 신뢰성있는 해석이 요구된다. 본 논문에서는, 고무의 역학 모델을 정하중 하에서는 유한 변형 및 Hook 모델로 그리고 동하중 하에서는 Voigt 모델로 가정하여, 연결요소의 등가 정-동강성계수를 유한요소법으로 해석하고자 한다. 실제 차량에 사용되고 있는 동일 모양의 방진고무들을 실험 평가한 결과 강성계수값들의 분산 정도가 심함을 알 수 있었다. 유한요소 해석에 필요한 고무 재질의 물성치의 신뢰성을 높이기 위하여 제품의 특정 방향 정특성 실험 데이타로부터 역으로 재질의 물성치를 규명하였다. 그 물성치로부터 원하는 방향에서의 강성계수를 산출하여 실험치와 비교하여 효용성을 보였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제22권6호
• /
• pp.105-113
• /
• 2018

교량 내하력 추정을 위해 제안된 모델에서는 응답계수를 충격계수 응답스펙트럼을 활용하여 산정하고 있다. 이때 충격계수 응답스펙트럼은 오일러-베르누이 보 모델을 바탕으로 차량이동하중이 교량의 폭 방향으로 중앙부에 재하 된 조건으로 생성된 결과이다. 따라서 중앙부 차량재하가 아닌 편측 이동하중재하 시 충격계수와 응답계수의 변화를 분석해 볼 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 폭이 10m인 2차선 단순교를 대상으로 이동하중해석을 실시하여 최대 충격계수와 응답계수 변화를 분석하였다. 수치해석 결과, 중앙부 재하조건 대비 편측 재하조건 적용 시 최대 정적 및 동적 변위 모두 증가하지만 동적변위 보다 정적변위의 증가량이 더 크기 때문에 충격계수는 오히려 감소하게 된다. 하지만 이러한 차이는 0.5%p 미만으로서 그 영향이 크지 않다. 그리고 응답계수의 경우, 편측 재하조건으로 인해 정적응답계수보다 동적응답계수에서 차이가 더 크게 나타나지만 편측 재하에 따른 오차율의 차이는 0.18%p 정도로 매우 작았다. 즉, 편측 이동하중재하가 응답계수에 미치는 영향은 거의 없으며, 응답계수 산정에 있어서 중앙부 이동하중재하 조건으로 생성된 충격계수 응답스펙트럼을 활용하여도 충분한 예측이 가능하다고 판단된다.