• 제목/요약/키워드: Motion and tension characteristics analysis

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긴장재 느슨해짐에 따른 해중 터널의 동적 불안정 거동 (Dynamic Instability of Submerged Floating Tunnels due to Tendon Slack)

  • 원덕희;김승준
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.401-410
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    • 2017
  • 본 연구에서는 긴장재로 계류된 해중 터널에서 긴장재의 느슨해짐에 따른 동적 불안정 거동에 대해 다룬다. 해중 터널의 설계는 파랑 및 조류 등 유체력에 의해 지배받는다. 특히 시간에 따라 지속적으로 크기 및 작용방향이 변하는 파랑은 해중 터널의 동적 거동을 직접적으로 야기하게 되는데, 파랑에 의한 부유 튜브의 운동은 계류선 내력의 동적 변동을 유발하게 되고, 이 힘의 변화는 계류선의 강도설계 뿐 만 아니라 피로 설계에도 직접적인 영향을 미친다. 파랑에 의한 터널의 운동이 극심할 경우, 계류선의 장력은 모두 소실될 수 있는데, 이 때 계류선이 느슨해짐에 따라 일시적으로 부유 터널의 운동에 대한 저항성이 사라져 동적 불안정 거동이 유발 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 유체-구조동역학 해석기법을 통해 해중 터널 긴장재의 느슨해짐 발생 시 부유 튜브의 동적 불안정 거동에 대해 분석하였다. 특히 해중터널의 중요 설계 인자인 흘수, 부력-자중 비율(Buoyancy-Weight Ratio, BWR), 긴장재 기울임이 동적 불안정 거동에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

규칙파 실험에 의한 수중터널의 거동 및 동수역학적 특성 고찰 (Investigation on the Behavioral and Hydrodynamic Characteristics of Submerged Floating Tunnel based on Regular Wave Experiments)

  • 오상호;박우선;장세철;김동현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1887-1895
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    • 2013
  • 이 연구에서는 2차원 조파수조에서 수리모형실험을 실시하여 수중터널 모형의 수리학적, 구조적 성능을 고찰하였다. 수심 및 부력 대 자중비를 다양하게 변화시킨 조건에서 파고 및 주기가 서로 다른 규칙파를 조파하여 실험을 수행하였다. 실험 자료의 분석을 통해서 연직방향 및 횡방향 동요가 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가함을 확인하였다. 반면에, 회전 운동의 크기는 파고 및 주기가 설계파 정도로 커지지 않으면 별로 크게 나타나지 않았다. 마찬가지로, 계류장력 및 수중터널에 작용하는 파력도 파고 및 주기에 따라 선형적으로 증가하였다. 수심 및 부력 대 자중비의 변화와 관련해서는, 구조적 거동 및 수중터널에 작용하는 파력의 크기 모두 수심 증가 및 부력 대 자중비 감소에 따라서 전체적으로 감소하는 경향이 나타났다.

연직판형 부소파제의 수리학적 특성과 동적거동 (Hydraulic Characteristics and Dynamic Behaviors of Floating Breakwater with Vertical Plates)

  • 손병규;양용수;정성재;신종근;김도삼
    • 한국수산과학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.316-322
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    • 2005
  • In order to develop a floating breakwater, which can efficiently control long period waves, vertical plates are attached in pontoon. Wave control and dynamic behaviors of the newly developed vertical plates type are verified from numerical analysis and hydraulic experiment. As a result, for the wave control and energy dissipation, the newly developed vertical plates type is more efficient than the conventional pontoon type. For the floating body motion, the wave transmission, depending on incident wave period, is decreased at the natural frequency. Dimensionless drift distance has similar trend of the reflection rate of wave transformation near natural frequency except maximum and minimum values. Dimensionless maximum tension is 17 percent of the weight of floating breakwater in case of the conventional pontoon type and 18 percent or 14 percent in case of the newly developed vertical plates type. Thus, it is shown that the wave control is improved by the vertical plates type. In addition, by adjusting the interval of the front and back vertical plate, we would control proper wave control.

Electromyography 기법을 이용한 씨름 덧걸이 기술의 상체 근 동원 비교분석 (Electromyographical Analyses of Muscle Activities of Upper Trunk for Ssireum Dutguri Technique)

  • 신성휴;임영태;김태완;박기자;권문석
    • 한국운동역학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.95-108
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    • 2003
  • The purposes of this study were to analyze the muscle activities and the characteristics of muscle recruiting patterns of upper trunk for Ssirum dutguri technique using three top-ranked elite Ssirum players. The EMG technique was used to record muscle activities of both right and left sides of latissimus dorsi, biceps brachii, and erector spinae. Six surface electrodes were placed on the surface of the selected muscles and one ground electrode was also attached on the back of neck(C7). One video camera was also used to record the Ssirum motion to define 4 events and 3 phases for further analysis. The raw EMG data were filtered with band pass filter (50-400 Hz) to remove artifacts and then low pass filtered (4 Hz) to find the linear envelope which resemble muscle tension curve. This filtered EMG data were normalized to MVIC for the purpose of comparion between the subjects. The results were indicated that each subject with different physical characteristics showed very different muscle activity patterns. Although Ssirum dutguri is considered as foot technique the player grasped opponent's satba(belt) with both hands when they play. Because of this reason, activities of upper trunk muscles were relatively high. However, direct comparison between upper and lower body muscles was not possible due to the lack of the data in present study. Interestingly, all threes subjects showed that erector spinae muscle activity was comparatively higher than those of latissimus dorsi and biceps brachii. This implies to reinforce back muscle as a routine of training to improve performance or to prevent back injury.

불규칙 파랑 중 해중 터널 계류선의 단기 피로 손상 분석 (Investigation of Fatigue Damage of the Mooring Lines for Submerged Floating Tunnels Under Irregular Waves)

  • 김승준;원덕희
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.49-60
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    • 2017
  • 부유식 구조물의 계류선의 설계는 강도뿐만 아니라 피로수명 측면에서도 검토가 반드시 요구된다. 일반적으로 계류선의 피로 설계에는 동적 응력을 야기하는 하중이 지배적인 영향을 미치게 된다. 즉, 파랑이 주요 설계 하중으로 고려가 된다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에 대한 해중 터널 계류선의 피로 손상 특성에 대해 분석한다. 시간 이력 유체-구조 동역학 해석을 통해 특정 환경 하중에 대한 해중터널의 동적 운동 및 계류선에 발생하는 장력과 응력을 계산하고, Rainflow 집계법 및 Palmgren-Miner의 법칙 그리고 DNV 기준에서 제시하는 해양구조물 설계를 위한 S-N 곡선을 고려하여 단기 피로 손상을 추정한다. 해중 터널의 계류 형식과 유사한 계류 형식을 갖는 인장각 플랫폼의 텐던 설계를 참고하여 100년 재현 주기 파랑이 48시간 지속되는 조건을 가정하여 이 환경 하중에 의한 피로 손상도를 추정한다. 본 해석 절차를 따르며, 함체의 흘수와 계류선의 간격 및 초기 기울임 각도가 피로 손상도에 미치는 영향을 분석한다.

원격탐사자료와 수치표고모형을 이용한 옥천대 남서경계부의 선구조 분석 연구 (A Study on the Lineament Analysis Along Southwestern Boundary of Okcheon Zone Using the Remote Sensing and DEM Data)

  • 김원균;이윤수;원중선;민경덕;이영훈
    • 자원환경지질
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    • 제30권5호
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    • pp.459-467
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    • 1997
  • In order to examine the primary trends and characteristics of geological lineaments along the southwestern boundary of Okcheon zone, we carried out the analysis of geological lineament trends over six selected sub-areas using Landsat-5 TM images and digital elevation model. The trends of lineaments is determined by a minimum variance method, and the resulting geological lineament map can be obtained through generalized Hough transform. We have corrected look direction biases reduces the interpretability of remotely sensed image. An approach of histogram modification is also adopted to extract drainage pattern specifically in alluvial plains. The lineament extracting method adopted in this study is very effective to analyze geological lineaments, and that helps estimate geological trends associated various with the tectonic events. In six sub-areas, the general trends of lineaments are characterized NW, NNW, NS-NNE, and NE directions. NW trends in Cretaceous volcanic rocks and Jurassic granite areas may represent tension joints that developed by rejuvenated end of the Early Cretaceous left-lateral strike-slip motion along the Honam Shear Zone, while NE and NS-NNE trends correspond to fault directions which are parallel to the above Shear Zone. NE and NW trends in Granitic Gneiss are parallel to the direction of schitosity, and NS-NNE and NE trends are interpreted the lineation by compressive force which acted by right-lateral strike-slip fault from late Triassic to Jurassic. And in foliated Granite, NE and NNE trends are coincided with directions of ductile foliation and Honam Shear Zone, and NW-NNW trends may be interpreted direction of another compressional foliation (Triassic to Early Jurassic) or end of the Early Cretaceous tensional joints. We interpreted NS-NNE direction lineation is related with the rejuvenated Chugaryung Fault System.

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집중질량 라인모델을 이용한 Steel Lazy Wave Riser의 비선형 동적 해석 (Nonlinear Dynamic Analysis of Steel Lazy Wave Riser using Lumped Mass Line Model)

  • 오승훈;정재환;박병원;권용주;정동호
    • 한국해양공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.400-410
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    • 2019
  • In this study, the numerical code for the 3D nonlinear dynamic analysis of an SLWR (Steel Lazy Wave Riser) was developed using the lumped mass line model in a FORTRAN environment. Because the lumped mass line model is an explicit method, there is no matrix operation. Thus, the numerical algorithm is simple and fast. In the lumped mass line model, the equations of motion for the riser were derived by applying the various forces acting on each node of the line. The applied forces at the node of the riser consisted of the tension, shear force due to the bending moment, gravitational force, buoyancy force, riser/ground contact force, and hydrodynamic force based on the Morison equation. Time integration was carried out using a Runge-Kutta fourth-order method, which is known to be stable and accurate. To validate the accuracy of the developed numerical code, simulations using the commercial software OrcaFlex were carried out simultaneously and compared with the results of the developed numerical code. To understand the nonlinear dynamic characteristics of an SLWR, dynamic simulations of SLWRs excited at the hang-off point and of SLWRs in regular waves were carried out. From the results of these dynamic simulations, the displacements at the maximum bending moments at important points of the design, like the hang-off point, sagging point, hogging points, and touch-down point, were observed and analyzed.

수중익에 의한 비선형 조파현상의 수치해석 (Numerical Computations for Hydrofoil-Generated Nonlinear Waves)

  • 이홍기;배광준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.29-40
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    • 1993
  • 본 연구는 정수면으로 부터 얕게 잠겨 항주하는 3차원 수중익에 의한 비선형 조파현상의 특성규명을 위한 기초연구로서 수중익이 예인수조안에서 일정속도로 항주할 때 자유표면에 발생하는 비선형 파형의 특성과 수중익에 작용하는 유체력을 계산하기 위한 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로는 변분원리에 기초한 유한요소법올 사용하였으며 수중익 근처에서는 비선형 자유표면조건을 엄밀하게 만족시켰고 수중익으로 부터 충분히 떨어진 영역에서는 종래의 선형화된 자유표면 경계조건을 만족시켰다. 수치해법의 계산효율을 높이기 위하여 비선형영역과 선형영역 사이에 인위적인 비선형-선형 완충영역을 도입하여 계산영역을 크게 줄였다. 수중익을 간단한 직사각형 보오텍스계로 표현하여 유속과 몰수길이, 보오텍스의 세기 및 분포의 변화에 따른 비선형 파형의 특성을 조사하였으며 특히 자유 보오텍스선이 비선형 파형에 미치는 영향을 파악하였다. 파동에 의하며 수중익에 유기되는 속도성분들의 크기 및 분포, 양력 및 유기항력에 대한 계산을 수행하여 자유표면의 비선형성에 의한 영향을 규명하였다.

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학공치 표층예망어구 모형의 운동특성 (Dynamic Characteristics for the Model of Horn Fish Hemiramphus Sajor Surface Pair Trawl Gear)

  • 김석종
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권4호
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    • pp.285-295
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    • 2001
  • 학공치 표층예망어구에 대한 일련의 기초 연구로서 표층예망어구 쌍끌이용 어선 9.98톤과 6.67톤을 이용하여 해상실험을 실시했던 실물어구를 기준으로 하여 축척비를 1/40로 정하고 Tauti의 모형망 비교법칙에 따라 제작한 모형어구(그물의 뻗친 길이 1.2m, 뜸줄의 길이 1.3m, 발줄의 길이 1.0m, 뜸 2.5g, 발돌 0.86g)를 사용하여 수조실험을 실시하였다. 양선 간격과 예인속도 변화에 따른 표층예망어구의 장력을 측정하고 동시에 수중형상을 관측수로 상방과 측면에 디지털 카메라를 설치하여 촬영하고 망고와 그물입구의 폭 등을 측정하고 이것들을 이용하여 실물어구의 망구면적과 여과수량 등을 해석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 망고(Nh)와 예인속도(Vt)와는 Nh=$(2.39Db^{-0.62})$ $Vt^{-0.56}$, 그물입구의 폭 (Nw)과 예인속도와는 Nw=$(0.96Db^{0.62})Vt^{0.11}$의 관계식으로 나타낼 수 있다. 단, Db는 양선간격이다. 2. 그물어구의 장력(Nt)과 예인속도와는 Nt=106.94Vt+1.43의 관계식으로 나타낼 수 있는데, 표층예망어구는 예인속도 1.5Kont 이상에서 수면과 수평이 되는 수중형상을 보였다. 3. 망구면적 (Na)과 예인속도와는 Na=(2.28Db$^{0.37})Vt^{-0.45}, 여과수량(Fv)과 예인속도와의 관계는 Fv=$(69.9Db^{0.37})Vt^{0.55}$의 관계식으로 나타낼 수 있는데, 망구면적과 여과수량은 양선 간격 25m일 때 최대를 나타냈으나 양선 간격 20m일 때와는 그 차가 거의 없었으며 양선 간격 15m 이하와는 차가 크게 나타났다.

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