• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권9호
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• pp.847-852
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• 2007

Design aspects of a bearing casing system of a power plant are mainly focused on the strength and weight of itself to have a more stable system. Since the rotor speed often passes through the critical speed region when the operation begins, the relation between the rotating frequency of the rotor and natural frequency of the casing is very important for a prevention of resonance. However, harmonic components above the rotating frequency have often been overlooked the design for the resonance avoidance. In this paper, it is revealed that resonance vibration is generated when the natural frequency of a bearing casing is close to the one of harmonics of basic rotating frequency(1x), and as a consequence, sensing qualify of seismoprobes attached to the bearing casing structure can be seriously damaged. In order to reduce the resonance vibration, some stiffeners are added to the casing structures. Significant reduction in the magnitude of vibration corresponding to 2x harmonic of basic rotating frequency is observed from both FE analysis and experiment.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.5-15
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• 2021

교각기초 형식으로 적용되는 기초공법 중 하나는 단일형 현장타설말뚝이다. 이 말뚝에 대한 설계 시 주된 관심사항은 말뚝체에 작용하는 수평지지력 확보 여부이다. 현재 말뚝체의 강성증가를 위해 외부강관으로 말뚝체를 보강하여 말뚝의 수평지지력을 증가시키는 방법이 활용되고 있다. 그러나 지반조건에 따라 외부강관의 보강효과와 적정 강관보강 길이가 달라질 수 있음에도 이에 대한 연구가 미흡하여 현장에서는 대부분 말뚝체 전체를 외부강관으로 보강하고 있다. 그러나 시스템 내의 전체 말뚝길이를 외부강관으로 보강할 경우 공사 지연과 공사비의 증가로도 이어질 수 있다. 따라서 좀 더 효과적으로 외부강관을 활용하기 위해서는 외부 강관으로 보강된 말뚝체를 대상으로 말뚝의 수평지지특성을 평가하여 강관의 적정한 보강길이를 결정해야 한다. 이에 본 연구에서는 수치해석방법을 통해 각 조건별 외부강관의 보강길이를 적용한 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 지지특성을 평가하고, 이 해석결과를 바탕으로 외부강관의 적정 보강길이를 제안하였다. 본 연구결과, 단일형 현장타설말뚝의 말뚝체에 대한 수평지지력을 효과적으로 증가시키기 위해서는 강관의 보강길이가 말뚝의 휨거동 영향범위인 1/β의 2배를 적용해야 하는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.23-33
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• 2020

대구경 현장타설말뚝의 경우 수평지지특성은 중요한 요소이며 이를 증가시키기 위한 방안은 말뚝의 인접지반을 개량하여 강성을 증가시키는 방법과 말뚝 자체의 강성을 증가시키는 방법이 있다. 이중 말뚝체에 케이싱을 보강하여 강성을 증가시키는 방법이 많이 제안되고 있는 추세이지만 이와 관련된 연구는 거의 이루어지지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 지반조건에 따라 대구경 현장타설말뚝의 적정 케이싱 보강길이를 평가하기 위해 비선형해석을 이용하여 지반조건별로 케이싱 보강길이에 따른 수평지지특성을 연구하였다. 그 결과 대구경 현장타설말뚝의 수평지지특성은 케이싱 보강 길이비(κ)가 1.2인 경우 가장 효과적이며 지반조건에 따라서는 느슨한 지반일수록 큰 보강효과를 나타내었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
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• pp.98-102
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• 2005

Most bearing casings are designed to focus on strength and weight of themselves because rotor speed passes through the critical speed when operation begins in large plants such as power plants. And It is treated importantly the relation between rotating frequency of the rotor and the natural frequency of casings to prevent resonance. But there is some cases that it is overlooked for harmonic components above rotating frequency. So we present experimentally a case that harmonic forces may make a resonance on casing fixing probes to measure vibration in a turbine-generator system and the vibration is generated when one component of harmonic forces excites the mode that the natural frequency of a certain bearing casing is close to one of harmonics of basic rotating frequency (1x).

• 한국항공우주학회지
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• 제34권6호
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• pp.92-97
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• 2006

케이징 구조 유연성을 고려한 30톤 추력급 터보펌프에 대한 임계 속도 해석이 수행되었다. 로터와 케이징을 포함한 전체 모델에 대한 3차원 유한요소법이 회전체 동역학 특성을 예측하기 위하여 적용되었다. 케이징 구조 유연성의 영향을 고찰하기 위하여 로터 단독 모델과 고정-고정 및 자유-자유 경계조건을 갖는 로터-케이징 연계 모델에 대한 수치 해석이 이루어 졌다. 무부하 하중 조건과 부하 하중 조건에서의 볼 베어링 강성이 각각 진공 조건과 실제 엔진 장착 조건에서의 작동을 모사하기 위하여 사용되었다. 수치해석 결과로부터 케이징 구조 유연성의 영향이 터보펌프의 임계 속도를 감소시킴을 확인하였다. 특히, 높은 베어링 강성을 갖는 부하 로터 조건에서 낮은 베어링 강성을 갖는 무부하 로터 조건에 비하여 더 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제9권1호
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• pp.1-6
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• 2015

A critical speed analysis of oxidizer pump was peformed for a 7 ton class liquid rocket engine as the third stage engine of the Korea Space Launch Vehicle II. Based on the previously developed experimental 30 ton class turbopump and presently developing 75 ton class turbopump for the first and second stage rocket engine of Korea Space Launch Vehicle II, a layout and configuration of the 7 ton class turbopump rotor assembly are determined. A ball bearing stiffness analysis and rotordynamic analysis are performed for both of the bearing unloaded condition and loaded condition. Structural flexibility of the oxidizer pump casing is also included to predict critical speeds. From the numerical analysis, it is confirmed that the rotor system acquires sufficient separate margin of critical speed as a sub-critical rotor even though decrease of critical speed due to the casing structural flexibility.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권3C호
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• pp.149-158
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• 2008

본 연구에서는 수치해석을 통하여 국내 해상 장대교량의 기초로 사용된 대구경 현장타설말뚝의 거동특성을 분석하고 외부 강관케이싱에 의한 말뚝의 지지력 증진효과를 검증하고자 한다. 직경이 다른 3종류의 현장타설말뚝에 대하여 1) 외부강관이 없는 경우, 2) 외부강관이 있는 경우 그리고 3) 외부강관과 콘크리트가 일체화 거동을 하는 경우 등 3가지 모델을 설정하고 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 강관과 콘크리트사이에는 경계면 요소(interface)를 적용하였으며, 지반 및 하중조건은 현장의 조건을 사용하였다. 각 모델에 대한 세부적인 변위 및 응력분석을 통하여 강관합성 현장타설말뚝의 거동특성을 파악하였다. 수치해석결과 본 해석에서 선정한 대구경 현장타설말뚝의 경우 외부강관을 구조재로 고려하는 경우 동일 하중조건에 대한 수평변위 및 수직변위가 각각 32~37%와 15~19% 정도 감소되는 것으로 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권6호
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• pp.34-39
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• 2014

In this study, the structural analysis and the modal analysis are conducted to investigate the stress level, the deformation characteristics and the natural modes of the casing of a planetary gear reducer for a 800kW grade pulverizer mill. The casing is subjected to the load, 2800 kN, from the lump coals in the pulverizing process. Because of the symmetry, the half portion of the reducer casing is modeled for the stress analysis. But the full model is used to find out the eigenvalues and natural modes for the modal analysis. The contact conditions are applied between the thrust pad bearing and the adjacent contacting parts. The results shows that the casing structure has the sufficient strength and stiffness to support the load under consideration. ANSYS version 15 is employed to perform the numerical study.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.32-38
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• 1999

An experimental study is performed to investigate the frequency effects of the excitation force on the linear stiffness and damping coefficients of a LOP (load on pad) type five-pad tilting pad journal bearing with the diameter of 300.91 mm and the length of 149.80 mm. The main parameter of interest in the present work is excitation frequency to shake the test bearing. The excitation frequency is controlled independently, using orthogonally mounted hydraulic exciters. The relative movement between the bearing and shaft, and the acceleration of the bearing casing are measured as a function of excitation frequency using the different values of bearing load and shaft speed. Measurements show that the variation of excitation frequency has quite a little effect on both stiffness and damping coefficients. Both direct stiffness and damping coefficients in the direction of bearing load decrease by the increase of shaft speed, but increase with the bearing load.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1998년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.173-179
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• 1998

An experimental study is performed to investigate the frequency effects of the excitation force on the linear stiffness and damping coefficients of a LOP (load on pad) type five-pad tilting pad journal bearing with the diameter of 300.91 mm and the length of 149.80 mm. The main parameter of interest in the present work is excitation frequency to shake the test bearing. The excitation frequency is controlled independently, using orthogonally mounted hydraulic exciters. The relative movement between the bearing and shaft, and the acceleration of the bearing casing are measured as a function of excitation frequency using the different values of bearing load and shaft speed. Measurements show that the variation of excitation frequency has quite a little effect on both stiffness and damping coefficients. Both direct stiffness and damping coefficients in the direction of bearing load decrease by the increase of shaft speed, but increase with the bearing load.