A theoretical model based on Rayleigh-Ritz method is proposed to predict the resonance frequency of a W/T(Wind Turbine) tower structure supported by guy cables. In order to verify the validity of the theoretical model, a reduced W/T tower system is manufactured and tested. Frequency response and mode data are determined by modal testing and finite element analysis is performed to calculate the natural frequency of the tower model. Numerical and experimental results are compared with those by the theoretical analysis. Parametric study by the theoretical model shows how the cable tension and cable elasticity influence the resonance frequency of the W/T tower structure. Finally, vibration response under various rotating speed is investigated to examine the possibility of severe resonance.
Vibration characteristics of a 6kW stand alone W/T(wind turbine) system are experimentally and theoretically investigated. Vibration resonance of the tower-cable system is monitored and the data are analysed and compared with the analytical results. To predict the resonance speed of the cable supported W/T, Rayleigh-Ritz method is applied to the tower-guy cable coupled system. Parametric study on the relation of the cable tension, cable elasticity and resonance frequency is carried out. Results of the study are utilized to design the stable structure of small size wind turbines which consist of a pivoted tower and guy cables.
잘 구축된 축소시스템은 동하중을 받는 구조물의 거동을 정확하게 계산할 수 있으며, 유한요소 기반 동적해석에서 문제가 될 수 있는 계산시간과 전산자원의 문제를 해결할 수 있다. 본 연구에서는 축소모델 기반 동적해석 알고리즘을 개발하였고, 동적 축소모델의 구축을 위한 주자유도 선정방법을 제안하였다. 이 과정에서 기존 연구에서 신뢰성이 검증된 2단계 축소기법을 사용하여 중요 자유도를 선정하고, IRS 방법에 의해 최종 축소모델을 구축하였다. 이를 임의의 동하중을 받는 수치예제에 적용하고 전체시스템의 동적해석 결과와 비교하여 제안 방법의 신뢰성을 검증하였다.
Safety-related cabinets and their electrical parts, such as relays and switches in nuclear power plants, should maintain continuous functioning, as well as structural safety according to the nuclear regulatory guidelines. Generally, an electrical part is qualified if its functioning is maintained without abnormality during excitement by motion compatible with the test response spectrum, which is larger than its in-cabinet response spectrum (ICRS). ICRS can be determined by shake-table test or dynamic analysis. Since existing cabinets in use can hardly be stopped and moved, dynamic analysis is preferred over shake-table test in determining ICRS. The simple method, suggested by the Electric Power Research Institute (EPRI) to determine ICRS, yields conservative or non-conservative results from time to time. In order to determine that the ICRS is better than EPRI method in a simple way, Ritz method considering global and local plate behaviors was suggested by Gupta et al. In this paper, the Ritz method is modified in order to consider the rocking and frame behaviors simultaneously, and it is applied to a simple numerical example for verification. ICRS is determined by Ritz method and compared with the results by finite element method (FEM). Based on this numerical example, recommendations for using Ritz method are suggested.
축소시스템 기법은 전체 구조의 거동을 나타내는 저차 고유모드를 근사화한다. 지난 연구에서 축소 시스템을 구축하기 위한 2단계 축소기법을 제안하였다. 첫 단계에서 리츠벡터를 이용한 각 요소의 레일리 지수를 통해 요소 에너지를 예측 하고 이를 토대로 후보영역을 선정한다. 다음 단계에서 후보영역에 포함된 자유도로 축소된 1단계 축소 시스템에 순차적 소거법을 적용하여 최종적인 주자유도를 선정한다. 이번 연구에서는 2단계 축소 기법에 축소시스템 개선을 위한 반복적 기법을 적용하여 중간영역에서의 고차모드의 정확도를 추가적인 시스템의 확장없이 구하는 방법을 제안한다. 이 방법은 축소시스템에서 고유치와 고유모드의 정확도를 조절하는 것까지도 가능하다. 최종적으로 제안된 기법의 성능을 수치 예제를 통해 검증한다.
본 연구에서는 이등변사다리꼴과 이등변삼각형 단면을 갖는 두꺼운 원형링의 고유진동수와 모우드형태를 결정하는 3차원 해석방법을 제시하였다. 자오선(s), 수직(z) 및 원주방향(θ)으로의 변위성분(u/sub s/, u/sub z/, u/sub θ/)을 시간에 대해서는 정현적으로, θ방향으로는 주기성을 갖도록, s와 z방향으로는 대수다항식의 형태로 표현하였다. 원형링의 위치(변형률)에너지와 운동에너지가 공식화되었으며, 진동수의 최소화를 통하여 상위경계치의 진동수를 계산하였다. 다항식의 차수를 증가시키면 진동수는 엄밀해에 수렴하게 된다. 완전자유경계의 원형링에 대한 3차원적 진동수를 최초로 구하였으며 원형링의 하위 5개 진동수에 대해서 유효숫자 4자리까지의 수렴성연구가 이루어졌다. 본 방법은 링 두께의 크기에 관계없이 적용이 가능하다.
In order to deduce an objective evaluation method of motion seasickness incidence (MSI) by ship motions during underway in irregular waves and to present the fundamental data of passenger comfort on the yacht and the passenger ship according to the result, the MSI of the trainees by the questionnaires was analysed and compared with the rate of variation of salivary ${\alpha}$-amylase activity (VSAA) on the training ship "A-ra ho" of Jeju national university. Relationship between rate of variation (x) by salivary ${\alpha}$-amylase activity and motion seasickness incidence (y) was described by the equation, MSI(%) = 0.6073 x + 12.189 including the correlation coefficient ($R^2=0.9853$). The result obtained through the rate of variation of salivary ${\alpha}$-amylase activity which was the quantitative evaluation method for ship motions causing seasickness was most affected by z-vertical acceleration and occurred within the frequency range 0.1 to 0.3Hz centered on 0.2Hz, and the simulation result based on this finding showed the motion seasickness rate at approximately 4% lower than the rate obtained through the survey.
이 연구의 목적은 패션디자인에서의 형태의 중요성을 이해하는 새로운 시각을 제시하는데 있다. 뵐플린과 드롱의 이론을 바탕으로 Flat St Rounded, Closed & Opened 과 Part & Whole의 세 가지 형태를 보는 시각을 가지고 Vionnet와 Dior 작품에서의 형태미를 분석하는데 적용시켜 고찰해 보았다. Vonnet와 Dior은 그들의 디자인에서 형태와 구조를 디자인의 기본원리로 하여 기하학적인 형태를 그들의 디자인에 적용시킨 디자이너들이다. Vionnet의 10작품과 Dior의 11작품을 선정해 Belong의 visual priorities diagram을 적용시켜 각 디자이너 작품의 형태미를 고찰하고 비교해 보았다. Vionnet는 의복과 인간의 신체 사이의 관계를 통해 새로운 형태미학을 창조해 냈으며 그녀의 작품은 2차원 또는 3차원이라는 공간의 차이에 따라 형태의 전위를 보여주는 독특한 형태학적 특성을 보여주고 있다 그녀의 작품은 2차원의 공간에서는 평면적이고 닫힌 형태인 삼각형, 사각형, 원으로 구성되어 있으나 바이어스 재단에 의한 입체재단 방법을 통해 3차원의 공간에서는 입체적이고 열린 형태로의 형태변형을 한다는 특징을 나타낸다. Dior의 작품은 인체의 자연스러운 형태보다는 인위적인 형태미를 보여주고 있으며 이는 Vionnet작품과의 커다란 차이점이다. Dior은 3차원의 공간에서 구, 각기둥, 원기둥, 각뿔, 입방체와 같은 입체 기하학의 형태를 사용하여 의복의 형태를 만들어 냈고 이는 다아트 변형, 보닝, 개더, 턱, 플리츠, 셔링과 같은 구조주의적인 기술을 통해 실현되고 있다. Dior의 작품은 3차원의 공간에서 인체의 형태와는 무관한 의복 자체만의 형태를 가지고 있으며 이는 입체적이고 닫힌 형태적 특성을 가진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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