The determination of sound pressure radiated from periodic plate structures is fundamental in the estimation of noise level in aircraft fuselages or ship hull structures. As a robust approach to this problem, here a very general and comprehensive analytical model is developed for predicting the sound radiated by a vibrating plate stiffened by periodically spaced orthogonal symmetrical beams subjected to a sinusoidally time varying point load. In this these, we experiment with the numerical analysis using the space harmonic series and the SYSNOISE for measuring the vibration mode and character of response caused by sound radiation with adding the harmonic point force in the thin isotropic plate supported by the rectangular lattice reinforcement. We used the reinforcements, beams of open type section like the style of 'ㄷ' letter; the space of the beams were chosen to be 0.2m, 0.3m, 0.4m. We studied the behavior of sound pressure levels, analysis of vibration mode between support points, connection between frequency function and sound pressure levels, and connection between position function and sound pressure levels.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제18권5호
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pp.56-67
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1994
The installation methods of diesel engines in ships would be largely classified into two groups : one is the direct mounting system fixing engine directly into double bottom of the hull, and the other is the resilient mounting system having vibration absorbers between engine and ship body such as rubber plate to prevent shocks or vibration transmission. The direct mounting system is generally used for large-sized low speed diesel engines, because the resilient mounting system has difficulties in reducing the natural frequency of engine itself under normal speed. On the contrary, the resilient mounting system is often used for medium or high speed engines for marine propulsion and generator that have light weight and high revolution speed. Recently, it is even applied to engines having relatively low speed(300-400rpm) for fishing boats. Although many researches for the resilient mounting system have been carried out, many problems in applying these results directly to marine vessels because most of these have been used for automobiles. Up to now we have had to depend on the professional foreign company in design and the supply of parts for the resilient mounting system of marinediesel engines utterly. In preseut study, the exciting forces of engines effecting to resilient mounting were examined, and patterns of vibration and evaluation procedure for force transmission from resilient mounting to the body of hull were established. Also, these results were applied to the analysis of free and forced vibration for the rubber-type resilient mounting systems of marine diesel engines. Besides, after changing the various design parameters, such as locations, angles, dynamic characteristics and the number of resilient mountings, the influences on resilient mounting system were also examined.
선박이나 해양구조물과 같은 접수구조물의 진동해석은 구조계와 유체계를 연성시켜 접수면에서의 적합조건을 만족시키는 해를 구하게 된다. 잘 알려진 바와 같이 이러한 유력탄성해석은 구조계는 유한요소법을, 유체계는 경계요소법을 적용하여 두 계를 연성시켜 효과적으로 풀 수 있는데, 이 방법은 부가수질량 행렬의 모든 자유도가 접수면에 완전연성되어 있기 때문에 실용화하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 이와같은 단점을 보완하기 위해서 재해석방범에 기초한 유체-구조 연성진동 해석방법을 제시하였다. 이 방법은 전통적으로 보거동 진동해석에 사용해 온 2차원 부가수질량과 3차원 수정계수 J를 이용한 비연성 진동해석 방법과 비교해 볼때, 3차원 수정계수 J의 고려없이 보거동 진동은 물론 고차진동해석에 좋은 해석 결과를 보여 주었다. 이 방법의 타당성과 계산 효율성을 수치예를 통해 입증하였다.
Power Flow Analysis (PFA) is introduced for solving the noise and vibration analysis of structures in medium-to-high frequency ranges. The vibration analysis software, $PFADS_{C{+}{+}}$ R4 based on Power Flow Finite Element Method (PFFEM) and the noise prediction software, $NASPFA_{C{+}{+}}$ R1 based on Power Flow Boundary Element Method (PFBEM) are developed. In this paper, the coupling equation which represents relation between structural energy and acoustic energy is developed for vibro-acoustic coupling analysis. And vibro-acoustic coupling analysis software based on PFA and coupling equation is developed. Developed software is composed of translator, cavity-finder, solver and post-processor over all. Translator can translate FE model into PFADS FE model and cavity-finder can automatically make NASPFA BE model from PFADS FE model for noise analysis. The solver module calculates the structural energy density, intensity of structures, the fictitious source on the boundary and the acoustic energy density at the field in acoustic cavities. Some applications of vibro-acoustic coupling analysis software to various structures and cruise ship are shown with reliable results.
친환경 에너지원 개발에 관한 관심이 증가하면서, 해상풍력발전기 시장은 매년 높은 증가율을 보이면서 성장하고 있다. 이와 맞물려 대용량 해상풍력발전기를 설치할 수 있는 설치선의 수요 또한 급증하고 있다. 풍력발전기 설치 선박(Wind Turbine Installation Vessel)은 설치 및 해체를 위하여 레그(Leg)와 스퍼드캔(Spudcan)을 해저면에 관입시켜서 고정하며, 이때 스퍼드캔 구조 강도 안전성에 대한 검토는 전체 시스템과 연관된 중요한 문제이다. 본 연구에서는 현재 선급에서 제시하고 있는 절차서를 분석하고, 실제 발생할 수 있는 하중 시나리오를 반영한 새로운 절차서를 제안하였으며, 유한요소해석을 통한 검증을 하였다. 기존 방식은 해저면의 기울기와 레그에 발생하는 휨모멘트 그리고 형상에 따른 영향을 검토하지 않기 때문에, 허용응력보다 작은 최대 응력 값을 보이지만, 신규 절차에 따른 결과는 대부분 구조보강이 발생하였다. 이러한 현상은 해상풍력발전기의 크기가 커지면 커질수록 차이가 크게 나타나며, 실제 관입(Pre-load) 조건을 고려하면 상당수의 부재에서 구조적 문제가 발생할 가능성이 있다. 따라서 본 연구에서는 더욱 실제적인 작업조건을 고려한 절차서를 제안하였고, 적용 시 문제점들에 대해서 구조해석을 통한 검증을 수행하였다.
IMU(Inertial Measurement Unit)는 선박, 잠수함, 항공기 및 군용장비 응용분야에서 적용되어 자세 측정 영역에 주로 사용되고 있지만, 이런 IMU는 고가의 장비이기 때문에 특수 분야에서만 한정적으로 이용되어 왔다. 그러나 MEMS AHRS(MEMS : Micro Electro Mechanical System, AHRS : Attitude and Heading Reference System)의 현 기술 상황은 지능형 MEMS AHRS가 채택된 응용분야에서 가격이 높은 IMU를 대체 할 수 있는 수준에 이르고 있다. 본 논문에서는 자이로 센서, 가속도 센서, 지자기 센서를 사용한 AHRS를 이용하여 선박의 주요 운동 요소인 횡동요, 종동요, 선수동요 값을 측정할 수 있는 무선 선체 운동 측정 시스템을 개발하였다. 또한 AHRS 센서가 발생시키는 오차인 순간 가속도, 지자기의 영향 및 진동에 대응하기 위하여 칼만 필터링 기능이 탑재된 센서를 적용함으로서 최적의 성능을 실현하고자 하였다. 본 연구에서 구현한 AHRS 센서를 이용한 무선 선체 운동 측정 시스템을 이용하여 실선 실험을 실행하였으며, 선박의 제한적인 설치 상황에서도 편리하게 적용할 수 있을 것으로 보여진다. 향후 이 시스템이 선박에서 INS(Integrated Navigation System) 및 VDR(Voyage Data Recorder)과 같은 선박 장비와 호환되어 활용될 경우 항해 안전과 해양사고 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
Kim, Y.T.;Kim, D.K.;Choi, H.S.;Yu, S.Y.;Park, K.S.
Structural Engineering and Mechanics
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제61권6호
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pp.737-746
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2017
The touch down zone (TDZ) and top connection point of the vessel are most critical part of fatigue damage in the steel catenary riser (SCR). In general, the linear soil model has been used to evaluate fatigue performance of SCRs because it gives conservative results in the TDZ. However, the conservative linear soil model shows the limitation to accommodate real behavior in the TDZ as water depth is increased. Therefore, the riser behavior on soft clay seabed is investigated using a nonlinear soil model through time domain approach in this study. The numerical analysis considering various important parameters of the nonlinear soil model such as shear strength at mudline, shear strength gradient and suction resistance force is conducted to check the adoptability and applicability of nonlinear soil model for SCR design.
캐비테이션 터널에서 변동압력의 정확한 계측은 실선에서의 진동과 소음세기 예측에 필요하다. 본문에서는 프로펠러 케비테이션에 의해 야기되는 변동압력의 실험적연구 결과를 나타내고 논의 한다. 문제시 되고 있는 프로펠러 회전수에 의한 영향을 이해하고자 변동압력을 캐비테이션 터널에서 평판을 이용하여 여러 회전수에서 계측 하였다. 균일류에서 오차를 추정하기 위하여 계측 및 계측결과에서의 불확실성 해석이 사용 되었다.
Especially, demands for the noise reduction of mold transformer has been becoming an common issue because it has been used mainly at the residence area such as building and ship. So, this paper investigates the noise source and countermeasure of mold transformer radiated high noise abnormally. The result of impact hammering test for core of transformer ascertains the core resonance by harmonics of line frequency and high noise can be reduced to avoid core resonance by changing torque strength of tie rod. Magnetic field analysis is performed to identify the reason that noise of V-phase is higher than U and W-phase in the normal condition. It is the cause that flux density and magnetic force of V-phase is higher than the other phase respectively.
대형구조물의 국부구조계에는 후판, 선체이중저와 같은 복판팬널 또는 FRP판과 같은 복합적층판에 집중질량, 질량-스프링계 또는 지지스프링 등으로 간주되는 부가제가 추가된 복합제의 진동해석을 수행하여야 되는 경우가 않다. 본 연구에서는 팬널의 receptance와 부가계의 receptance를 합성하여 복합제의 고유진동특성 및 강제진동응답을 효과적으로 얻을 수 있는 receptance 방법의 적용을 제시한다. 상기 팬널들은 전단변형 및 회전관성효과가 매우 크고 대부분 직교이방성 강성을 갖기 때문에 직교이방성 Mindlin판유추 구조계로 간주하였으며, Mindlin판유추 구조계의 receptance를 구하기 위해 assumed mode-Lagrange 운동방정식 원용에 의해 구하는 방법을 정식화하였다. 이때 진동파형은 Timoshenko 보함수 또는 이의 성질을 갖는 다항식을 사용하였다. 등방성후판 및 실선 이중저의 1/8축적 모델을 대상으로 일련의 수치계산을 수행하여 본연구에서 제시한 방법의 타당성을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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