• 소음진동
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• 제10권4호
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• pp.623-628
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• 2000

This paper presents the automatic plumbness measuring system form improving the accuracy and working time for plumbness measuring of semi-umbrella type hydraulic turbine generator. It is general practice that rotating shaft should run within acceptable vibration limit. In order to obtain more accurate measuring data for single stage shaft on the semi-umbrella type, plumbness approach must be established carefully and accurately. Generally, present plumbness procedure is required several calculation algorithm, laser sensor and data acquisition devices. As a result of application to actual new system it is confirmed that working time could be saved over 80% and accurate measurement data could be acquired.

• 한국정밀공학회지
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• 제6권4호
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• pp.52-60
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• 1989

In order to control the transient torsional vibration of rotational shaft system, the torsional stiffness of it has been taken into account in modelling the plant. In this paper the observer and controller has been designed in two ways. One is to consider the torsional stiffness and the other is to idealize the rotational shaft as rigid body. The third order observer considering torsional stiffness shows stable response on computer simulation. When the observer is designed on assumption of the rotational shaft being rigid body, the reduced order observer shows stable response whereas the full order observer shows unstable response.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.311-312
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• 2006

선박의 추진축은 선박의 기관실 최말단부에서 바깥의 프로펠러까지 선체를 관통하여 설치되고 회전하기 때문에 선외로부터의 해수유입을 쳐대한 차단하는 역할을 하는 독특한 메커니즘을 가진 축밀봉장치(Shaft Sealing System)를 필요로 하는데 이것을 스턴튜브 씰(Stem Tube Seal)이라고 한다. 본 연구는 국내 중소형 선사들이 저렴한 가격대비 우수 품질의 씰 및 하우징을 사용할 수 있고 3차원 형상화를 통하여 선박의 운용자가 쉽고 정확하게 스턴튜브 씰을 이해 및 신속 정비가능, 해외업체 생산 규격을 선박 축에 맞게 절단, 접합의 씰 성능저하 관행을 고쳐 선주가 원하는 사양과 규격대로 제작된 우수한 씰 제품을 공급할 수 있고, 선박용 기자재에 대한 기초지식, 씰링 메카니즘, 구조 및 유동 해석 결과를 제공하여 국내 최초의 무접착 원형 메인 씰 개발 및 씰 하우징 제작 및 독자설계 기술을 확립하고자 한다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1993년도 제18회 학술대회 초록집
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• pp.70-76
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• 1993

From the analysis of shaft-bearing indeterminate system, moment and misalingment angle which was generated in bearing were determined. And the influence of span length between bearings on the fatigue life was established. The equation to estimate the cage rotational speed was proposed, and this equation was verified by the measuring of cage speed and shaft speed. And accoding to quasi-static analysis, the spinning speed of ball was determined.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.243-248
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• 2022

본 논문에서는 1차원 오일러 보 요소(Euler-Bernoulli Beam Element)를 이용한 회전익기 축계에 대한 중량 최적설계를 수행하였다. 회전 축계의 특성을 고려해 비틀림(Torsion)과 베어링과 같은 축지지 강성 및 플랜지(Flange) 질량을 모두 고려하였고, 동적 안전성 확보를 위해 고유치 해석을 수행하여 임계속도(Critical Speed)와 기어박스로부터 오는 치 변형 가진을 회피할 수 있도록 하였다. 축의 길이는 고정된 상태에서 두께와 반경을 조절하여 중량 최적화를 수행하였으며, 최적화 과정은 2단계로 나누어 진행하였다. 1단계에서는 비틀림 강도를 제약조건으로 하여 중량을 최적화한 후 2단계에서는 축계 안정성 확보 기준(Headquarters, U.S. Army Material Command, 1974)에 따라 축의 비틀림 강도에 대한 제약조건을 만족시키며, 축의 1차 모드가 임계속도를 회피할 수 있도록 축 1차모드와 임계속도의 차이가 최대가 되도록 최적화를 진행하였다. 주어진 1차원 보 요소를 이용하여 최적설계를 한 결과를 3차원 유한요소 모델과 실제 제작된 축게의 시험결과와 비교하여 제안된 방법을 검증하였다.

• Wind and Structures
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• 제36권3호
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• pp.215-220
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• 2023

We study the progressive full-scale wind tunnel tests on a high solidity vertical axis wind turbine (VAWT) for various tip speeds and pitch angles to understand the VAWT shaft system's dynamics using 0-1 Test for chaos. We identify that while varying rotor speed (tip speed) of the turbine, the system's dynamics change from periodic to chaotic through quasiperiodic and strange non-chaotic (SNA) states. The present study is the first experimental evidence for the existence of these states in the VAWT shaft system to the best of our knowledge. Using the asymptotic growth value Kc in 0-1 test, when the turbine operates at the low tip speeds and high pitch angles for low incoming wind speeds, the system behaves periodic (Kc ≈ 0). However, when the incoming wind speed increases further the system's dynamics shift from periodic to chaotic vibrations through quasi-periodic and SNA. This phenomenon is due to the dynamic stalling of blades which induces chaotic vibration in the VAWT shaft system. Further, the singular continuous spectrum method validates the presence of SNA and differentiates the SNA from chaotic vibrations.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.135-139
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• 2017

VLCC 추진축계의 선미관 후부 베어링에서 주로 발생하는 발열 사고는 프로펠러 하중이 추진축을 처지게 하여 후방부에 과도한 국부압착압력이 작용하는 것이 주된 원인이다. 최근 VLCC는 엔진 출력이 크고 축 직경이 증가하는 반면 선미관전부 베어링과 후부 베어링 사이의 간격이 상대적으로 짧아져 축계 시스템의 유연성이 저하되는 경향이 있으며, 이로 인해 발열 사고 가능성에 대한 우려가 커지고 있다. 본 연구에서는 선체의 변형에 대한 축계의 유연성을 확보하기 위한 방안으로 선미관 전부 베어링을 삭제하고 선미관 후부 베어링만을 설치한 새로운 축계 시스템의 적용 가능성을 검토하였다. 국부압착압력의 계산에 있어서는 접촉 너비를 따라 반 타원 형상의 압력 분포를 가정한 Hertzian 접촉 조건을 도입하였으며, 엔진 가동 상태의 프로펠러 하중, 열 효과 및 선체 변형을 고려하였다. 제안된 축계 시스템에 대한 해석을 통해 선미관 후부 베어링의 축 접촉면 재료인 화이트 메탈에 부분 경사를 추가 시공함으로써 설계 요구 조건이 만족됨을 확인하였다. 제안된 축계 시스템의 적용을 통해 발열 사고 예방을 위한 축계 유연성 확보 뿐 만 아니라 시스템의 단순화를 통한 설치비용의 감소 등 부가적인 효과도 기대할 수 있다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제1권2호
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• pp.177-184
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• 2006

In this paper a new dc-link type wind turbine generator system using a shaft generator system, which is widely used for power sources in a ship, is proposed. The basic configuration of the proposed wind turbine generating system is first explained. And the equations expressing the system are derived. Then the steady-state characteristics of the generating system are discussed. We use an experimental system that can simulate the characteristics of a wind turbine in this study, because it is hard to operate an actual wind turbine in a laboratory. In addition, the transient responses of this system are investigated when the velocity of the wind is changed. It is shown that experimental results were very close to the simulated ones, supporting the usefulness of the theory.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제2권1호
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• pp.24-30
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• 2000

The aim of this paper is to describe an advanced method of the fault diagnosis using Control Theory with reference to a crack detection, a new way to localize the crack position under influence of the plant disturbance and white measurement noise on a rotating shaft. As the first step, the shaft is physically modelled with a finite element method as usual and the dynamic mathematical model is derived from it using the Hamilton-principle and in this way the system is modelled by various subsystems. The equations of motions with a crack are established by the adaption of the local stiffness change through breathing and gaping[1] from the crack to the equation of motion with an undamaged shaft. This is supposed to be regarded as a reference system for the given system. Based on the fictitious model of the time behaviour induced from vibration phenomena measured at the bearings, a nonlinear state observer is designed in order to detect the crack on the shaft. This is the elementary NL-observer(EOB). Using the elementary observer, an Estimator(Observer Bank) is established and arranged at the certain position on the shaft. In case, a crack is found and its position is known, the procedure, fro the estimation of the depth is going to begin.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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• pp.199-203
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• 2004

In this paper, a simplified model is studied to predict analytically the radiated noise from the helical gear system due to an axial excitation of helical gear. The simplified model describes gear, shaft, bearing, and housing. To obtain the axial force of helical gear, mesh stiffness is calculated in the load deflection relation. The axial force is obtained from the solution of the equation of motion, using the mesh stiffness. It is used as a longitudinal excitation of the shaft, which in turn drives the gear housing through the bearing. In this study, the shaft is modeled as a rod, while the bearing is modeled as a parallel spring and damper only supporting longitudinal forces. The gear housing is modeled as a clamped circular plate with viscous damping. For the modeling of this system, transfer function from the shaft to the clamped plate are used, using a spectral method with four pole parameters. Out-of-plane displacement for the thin circular plate with viscous damping is derived and sound pressure radiated from the plate is also derived. Using the model, parameter studies are carried out.