• 한국소음진동공학회논문집
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• 제20권7호
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• pp.665-671
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• 2010

To improve the gear noise quality, gear tooth grinding machine are widely used in automotive industry. While using the gear profile grinding machine to improve the gear tooth quality of the transmission, several defects such as chattering, tooth waves that cause the gear noise occasionally happened. But it is very difficult to solve that problem, because there is no one who knows the setting up the optimal grinding condition appropriately. The abnormal manufacturing conditions which make the gear noise make the engineer to spend a lot of time, effort, and money. Due to demands for solving the serious abnormal gear noise happened in the automatic transmission in the mass product stage, the vibration checking process in the worm wheel axis, work rotation and fixed axis of the grinding machine were adapted to find the root causes. As a result, gear profile wave are affected by the work rotation axis's unbalance which is caused by worm wheel feeding speed. And a primary and the secondary grinding feeding speed, cutting oil, work fixed forces are also proved as the important factors. After setting up the grinding condition reported in this paper, it was adapted successfully to the grinding machine to manufacture the new automatic transmissions' gear. The gear noise was dramatically disappeared and the process and the results will offer good guides to the engineers who manufacture the gear with the grinding machine.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제7권3호
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• pp.580-594
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• 2015

Liquid sloshing in two-dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) rectangular tanks is simulated by using a level set method based on the finite volume method. In order to examine the effect of natural frequency modes on liquid sloshing, we considered a wide range of frequency ratios ($0.5{\leq}fr{\leq}3.2$). The frequency ratio is defined by the ratio of the excitation frequency to the natural frequency of the fluid, and covers natural frequency modes from 1 to 5. When fr = 1, which corresponds to the first mode of the natural frequency, strong liquid sloshing reveals roof impact, and significant forces are generated by the liquid in the tank. The liquid flows are mainly unidirectional. Thus, the strong bulk motion of the fluid contributes to a higher elevation of the free surface. However, at fr = 2, the sloshing is considerably suppressed, resulting in a calm wave with relatively lower elevation of the free surface, since the waves undergo destructive interference. At fr = 2, the lower peak of the free surface elevation occurs. At higher modes of $fr_3$, $fr_4$, and $fr_5$, the free surface reveals irregular deformation with nonlinear waves in every case. However, the deformation of the free surface becomes weaker at higher natural frequency modes. Finally, 3-D simulations confirm our 2-D results.

• 대한조선학회논문집
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• 제58권1호
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• pp.49-57
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• 2021

In the production power transmitting of a floating production system like a wind offshore floating, the power cable should be connected from the surface system into the subsea system. The connection between the surface and the subsea system will make the power cable get a dynamic load like current and wave forces. Based on this condition, a dynamic power cable is required to endure external physical force and vibration in the long-term condition. It needs more requirements than static power cable for mechanical fatigue properties to prevent failures during operations in marine environments where the external and internal loads work continuously. As a process to verify, the durability test of dynamic power cables under the marine operation environment condition was carried out by using domestic technology development.

• Earthquakes and Structures
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• 제16권3호
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• pp.349-358
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• 2019

Long span cable-stayed bridges are extremely vulnerable to dynamic excitations such as which caused by traffic load, wind and earthquake. Studies on cable-stayed bridge vibration control have been keenly interested by researchers and engineers in design new bridges and assessing in-service bridges. In this paper, a novel Hybrid-Tuned Mass Damper (H-TMD) is proposed and a hybrid control model named Mixed Logic Dynamic (MLD) is employed to build the bridge-H-TMD system to mitigate the vibrations. Firstly, the fundamental theory and modeling process of MLD model is introduced. After that, a new state switching design of the H-TMD and state space equations for different states are proposed to control the bridge vibrations. As the state switching designation presented, the H-TMDs can applied active force to bridge only if the structural responses are beyond the limited thresholds, otherwise, the vibrations can be reduced by passive components of dampers without active control forces provided. A new MLD model including both passive and active control states is built based on the MLD model theory and the state switching design of H-TMD. Then, the case study is presented to demonstrate the proposed methodology. In the case study, the control scheme with H-TMDs is applied for a long span cable-stayed bridge, and the MLD model is established and simulated with earthquake excitation. The simulation results reveal that the suggested method has a well damping effect and the established system can be switched between different control states as design excellently. Finally, the energy consumptions of H-TMD schemes are compared with that of Active Tuned Mass Damper (ATMD) schemes under variable seismic wave excitations. The compared results show that the proposed H-TMD can save energy than ATMD.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권6호
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• pp.275-289
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• 2022

최근 연안에서 해상관광레저, 플로팅 건축 등의 사업발굴이 활발히 진행 중에 있어 해상조건에 적합한 부유식 구조물의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 육상 이동이 가능한 단위 모듈의 수직 및 수평 적층으로 확장된 하이브리드 부유식 구조물의 안정성을 향상시키기 위해 수평감쇠판을 적용하였다. 적용된 수평감쇠판의 길이 변화에 따른 하이브리드 부유식 구조물의 거동 특성을 상용 프로그램인 ANSYS AQWA를 이용하여 분석하였다. 하지만 제안된 하이브리드 부유식 구조물의 경우 구조물에 의해 둘러싸인 유체영역이 존재하고 이로 인해 특정 주기에서 공진이 발생할 가능성이 있다. 따라서 구조물에 의해 둘러싸인 유체영역에 ANSYS AQWA에서 제공되는 감쇠존 효과를 고려하여 부유식 구조물의 거동 특성을 주파수 영역 수치해석을 통해 면밀하게 분석하였다.

• 융합정보논문지
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• 제12권3호
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• pp.151-157
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• 2022

차량의 진행을 근사화한 외부 가진력을 고려한 강제 진동에서의 주파수 특성을 알아보고자 하였고, 다양한 가진 진폭과 주파수를 갖는 외력이 작용하면서 차량이 둔턱을 넘어갈 때에 차량에서 일어나는 주파수 영역의 진동특성을 분석하였다. 응답은 수치해석을 통하여 변위, 속도 및 가속도 등의 응답을 구하였고 이들을 FFT 처리하여 각 시간 응답의 FRF(Frequency response function) 주파수 특성을 분석하였다. 특히, 차량 고유모드와 외부 가진 모드의 발생 위치를 확실하게 비교하여 밝혔고 외부 가진력에 의한 강제진동 모델에서 변위, 속도 및 가속도의 거동과 주파수 응답함수에서의 고유모드의 위치와 주변의 가진 모드 분포 및 파워 스펙트럼, 실수부와 허수부의 FRF도 나타났으며 각 FRF에서 근접 모드 특성도 분석하였다. 외부 가진력으로 정현파의 가진력과 임펄스 가진력에 의한 둔턱 주파수를 고려하여 가정한 근사 모델에서 발생 모드를 구별할 수 있었다. 상당하는 질량, 감쇠 및 강성을 변화하는 여러 시스템에서 강제진동의 응답특성을 체계적으로 다루었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제13권2호
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• pp.173-193
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• 2023

Reliable prediction of the motion of FOWT (floating offshore wind turbine) and associated mooring line tension is important in both design and operation/monitoring processes. In the present study, a 5MW OC4 semisubmersible wind turbine is numerically modeled, simulated, and analyzed by the open-source numerical tool, OpenFAST and in-house numerical tool, Charm3D-FAST. Another commercial-level program FASTv8-OrcaFlex is also introduced for comparison for selected cases. The three simulation programs solve the same turbine-floater-mooring coupled dynamics in time domain while there exist minor differences in the details of the program. Both the motions and mooring-line tensions are calculated and compared with the DeepCWind 1/50 scale model-testing results. The system identification between the numerical and physical models is checked through the static-offset test and free-decay test. Then the system motions and mooring tensions are systematically compared among the simulated results and measured values. Reasonably good agreements between the simulation and measurement are demonstrated for (i) white-noise random waves, (ii) typical random waves, and (iii) typical random waves with steady wind. Based on the comparison between numerical results and experimental data, the relative importance and role of the differences in the numerical methodologies of those three programs can be observed and interpreted. These comparative-study results may provide a certain confidence level and some insight of potential variability in motion and tension predictions for future FOWT designs and applications.

• Composites Research
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• 제37권2호
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• pp.108-114
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• 2024

지속적으로 증가하는 세계적인 전력수요로 인해 고전압 해저케이블 수요도 증가하고 있다. 해저케이블은 고가의 제작 비용과 높은 단가의 포설 비용 등이 해결되어야 할 부분 중 하나이다. 해양 환경에 노출된 해저케이블은 파랑 및 해류 등의 외력들에 의해 케이블 손상이나 사고 시에는 높은 유지 보수 비용 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 해저케이블은 다양한 종류의 보호 기자재를 통해 해저 환경의 불확실성에 대비하고 있다. 본 연구에서는 대표적인 보호 기자재인 피기백 클램프(PBC)와 클램프에 사용되는 스트랩(strap)을 대상으로 해석적 방법을 통해 휨 성능을 살펴보았다. 피기백 클램프의 구조적 성능 검토를 위해 유연 보호 튜브의 최대 굽힘 모멘트 기준치인 15 kN·m 값을 토대로 휨 성능을 분석하였다, 그 결과, 피기백 클램프 및 strap의 굽힘 모멘트에 대한 휨 성능이 확보되었음을 확인할 수 있었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권4호
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• pp.81-89
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• 2009

제방을 설계하거나 기존제방을 보강하기 위해서는 침투해석이 필요하다. 미국, 유럽 등과 같이 대규모하천이 대부분인 외국에서는 댐에서와 같이 정상침투해석을 하고 있으나 우리나라와 일본하천의 경우는 홍수지속시간이 짧아 설계홍수파형을 정상상태로 해석할 경우에는 과대한 외력을 주게되므로 시간에 따른 수위변화를 고려한 비정상 침투해석을 하여야한다. 이 경우 하천수위와 지속시간에 대한 홍수파형이 필요하나 국내에서는 명확한 기준이나 지침이 없다. 본 연구에서는 비정상침투해석에 사용되는 설계홍수파형을 유도하였다. 수위자료가 양호한 낙동강 수계 진동 등 5개 수위관측지점의 과거 주요홍수에 대해 지속시간별 홍수위를 조사하여 무차원화를 시켰다. 그리고 통계적.확률적 처리를 통하여 무차원 설계홍수파형을 작성하였다. 작성된 홍수파형의 적정성은 과거 발생한 원홍수사상과 금회 유도한 설계홍수파형을 이용하여 침투해석을 시행하고 일본의 방법과 비교해서 적정성을 분석하였다. 동수경사법과 한계유속법에서 오차는 각각 진동 $0{\sim}0.7%,\;0{\sim}0.7%$, 현풍 $1.6{\sim}4.0%$, $1.7{\sim}4.1%$, 왜관 $0.6{\sim}3.6%$, $0.6{\sim}3.7%$, 낙동 $2.0{\sim}8.1%$, $2.0{\sim}8.1%$, 정암 $1.2{\sim}9.8%$, $1.3{\sim}9.9%$로 나타났다. 상관성($R^2$)은 $0.983{\sim}0.999$ 정도로 매우 상관성이 높게 나타났으며, 일본의 방법보다 합리적이며, 실무에 적용이 가능한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권1호
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• pp.21-30
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• 1985

Tension Leg Platform (TLP)이란 평행위치로부터 일정 범위내에서 움직임으로 인하여 외 력의 효과를 완화시키는 compliant 구조물인 동시에, 기인장력을 받고 있는 연직 anchor cable 이 있으므로 부력이 자중을 초과하게 되는 안정한 platform 이다. 일반적으로 부체는 해상조건이 험할수록, 그리고 수심이 깊어질수록 동요가 심해지는데 TLP는 기인장 cable로 인하여 심해에서도 비교적 동요가 작아서 최근 대수심구조물의 총아로 각광받고 있다. 일찌기 Paulling 등이 TLP 거동의 예측을 위하여 수정된 Morison 방정식을 사용하는 선형동유체력합성방법을 발표하였다. 그러나 만일 TLP의 각 부재가 Morison 방정식의 가정이 성립할 수 없을 정도로 크다면 새로운 해석이 필요하다 하겠다. 일본의 Tanaka는 이런 경우에 McCamy-Fuchs 이론의 결과치를 이용하였으나, 완전한 해석이라기 보다는 일종의 간편법이라 하겠다. 본고에서는 큰 배수용적을 가진 연직부체가 있고, 이론적 해석의 결과를 검토해 볼 수 있는 수리모형 실험 결과가 있는 Deep Oil Technology (DOT) 회사의 TLP를 대상으로 하였다. 이 TLP는 부력을 전담하고 있는 연직축대칭 원통과 이들을 연결하고 있는 세부재로 이루어져 있어 축대칭부분에는 축대칭 Green 함수를 사용하여 동유체력을 구하고 세부재는 종래의 수정된 Morison 방정식의 항력항을 선형화하여 동유체력을 구하였다. 그리하여 부재의 각 미소부분에서 구한 힘들을 TLP의 중심에 원점을 둔 좌표계로 옮겨 동적응답을 구한 것이다. 본 해석에서 부재 상호간의 작용은 무시하였으며 단지 부재간의 거리효과만 고려하였다. 따라서 사용된 좌표계는 전체 (Global) 좌표계, 지점 (Local) 좌표계 및 파랑 (Wave) 좌표계 등이었고 각 좌표계간의 변환식이 필요하였다. 전체적인 해석정도는 선형이론으므로 케이블의 강성도 역시 선형적으로 구하였으며, 앞서 언급했다시피 Morison 방정식의 비선형항인 항력항은 Fourier 해석으로 선형화 하였다. 이러한 Fourier 해석은 잘 알려져 있는 Lorentz 원리와 같다고 볼 수 있다. 세부재의 경우 접선력은 무시하였고 수입자의 운동에 의한 부채에 대한 수직력만 고려하였다. 여기서 파랑좌표계에서 지점좌표계로의 좌표변환이 주의를 요하고 있다. 이제 이렇게 구한 각 힘들을 전체좌표 계에서 6개의 자유도별로 운동방정식에 대입하면 각 자유도별 동적응답이 구하여지는 것이다. DOT TLP의 Surge mode에 대한 동적응답을 실험치와 비교하여 본 결과, 세부재에 대한 고려를 뺄 수 없음을 알 수 있었다. 이는 연직축대칭 부체의 크기가 그리 크지 않으므로 인한 것이며, TLP의 원형의 경우에는 보다 더 관성력이 지배적일 것으로 사료된다.