• Ocean Systems Engineering
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• 제14권3호
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• pp.277-299
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• 2024

In this study, the wave-induced motion responses of modular floating structures (MFS) was investigated through a series of experiments in a two-dimensional wave tank. A 1:63 scale model test was conducted using a 1-by-2 modular floating structure consisting of two modules and connectors. Two different types of connectors were considered: a pitch-free hinge and rigid connector. The numerical analysis was performed based on the higher-order boundary element method (HOBEM) and wave Green function with potential flow theory. First, the heave and pitch RAOs of the modules from the regular wave tests were directly compared with numerical analysis results. Next, the motion spectra and their statistical values from the irregular wave tests were compared with the numerical analysis results. The study revealed that the sheltering effect of the weather side module led to a reduction in motion of the lee side module. The numerical analysis showed good agreement with the experimental data, demonstrating the validity of the numerical method. Additionally, the rigid connector, which strongly constrain all six degrees of freedom, significantly reduce pitch motion, making the modules behave as a single rigid body.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권4호
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• pp.274-286
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• 1996

2차원 유연체해석 이론(수탄성 이론)을 여러개의 단위체 연결로 이루어진 거대 부체구조물의 해석에 적용하였다. 동수역학적 계수를 구하기 위해 경계요소법과 그린함수법이 사용되었으며 부체자체는 연직방향으로 파랑에 반응하는 연체보로 정수역학적 탄성계수에 대한 운동을 고려하여 운동방정식이 유도된다. 두가지 다른 형식의 연결, 즉 회전강성을 가진 것과 강성을 무시한 핀 형식의 연결요소가 고려되며 반잠수한 부체에 대해 해석결과가 제시된다. 해석결과는 거대 부체구조물의 설계에 필요한 변위와 내력에 관한 개념을 제시한다. 또한 수치해석 결과에 따르면 부체의 움직임은 핀연결이 강성체 연결보다 더 크며 부체의 내력휨 응력은 강성체 연결에서 휠씬 더 크게 증가하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.83-87
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• 2002

종강도 위주의 일반 상선의 LMC 의 경우는 단지 선박을 l 차원 Beam Model 로 단순화하여 선미로부터 선수까지의 Weight Distribution 과 Buoyancy Distribution 을 계산하여 두 값의 차이를 Shear Force 로 계산하고 Shear Force 적분값을 Bending Moment 로 계산한다. 횡강도가 중요시되는 Barge 선의 경우 Global Transverse Strength 같은 경우에는 위의 식을 적용할 수 있으나 복수의 바지선을 Hinge Type 이 아닌 Fixed Type 으로 고정시켜 사용할 경우 각각의 Connector 에 작용하는 Strength 값이 횡강도의 큰 비중을 차지한다. 일반적인 Load Master Computer 의 경우 이와 같은 계산이 불가능하며 NAPA 와 같은 전용 계산 프로그램의 경우 하나의 Condition 을 계산하는데 소요되는 시간이 많아 실질적인 Monitoring 은 불가능하다. 이에 특수목적의 Load Master Computer(ShipManager-88) 를 제작하게 되었고 이 Program 을 이용하여 Loadout 과 Floatoff 의 Simulation 을 수행하고 Monitoring 하였다. ShipManager-88 은 Barge 선의 종강도 횡강도, Stability, Trim & Draft 등을 계산하며 Sequence 기능으로 실제 LOADOUT 과 FLOATOFF 시의 모의시뮬레이션을 수행해 볼 수 있으며 Online Interlace 제공으로 Tank 에 설치된 센서에서 Level 값을 받아 실시간으로 현재 선박의 상태를 정확하게 계산할 수 있다. 실제 LOADOUT and FLOATOFF 를 수행하면서 Check 한 부분은 종강도, 횡강모 Stability, Deform, Connector Strength, Level 등을 Check 하였고 종방향의 LOADOUT 이 불가능한 Project 를 위해 Transverse LOADOUT 을 이용할 계획이다.

• 한국항공운항학회지
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• 제18권4호
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• pp.44-50
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• 2010

Structural vibration is a significant problem in many multi-part or multi-component assemblies. In aircraft industry, structures are composed of various fasteners, such as bolts, snap, hinge, weld or other fastener or connector (collectively "fasteners"). Due to these, prediction and design involving dynamic characteristics is quite complicated. However, the current state of the art does not provide an analytical tool to effectively predict structure's dynamic characteristics, because consideration of structural uncertainties (i.e. material properties, geometric tolerance, dimensional tolerance, environment and so on) is difficult and very small fasteners in the structure cause a huge amount of analysis time to predict dynamic characteristics using the FEM (finite element method). In this study, to resolve the current state of the art, a new approach is proposed using the FEM and probabilistic analysis. Firstly, equivalent elements are developed using simple element (e.g. bar, beam, mass) to replace fasteners' finite element model. Developed equivalent elements enable to explain static behavior and dynamic behavior of the structure. Secondly, probabilistic analysis is applied to evaluate the PDF (probability density function) of dynamic characteristics due to tolerance, material properties and so on. MCS (Monte-Carlo simulation) is employed for this. Proposed methodology offers efficiency of dynamic analysis and reality of the field as well. Simple plates joined by fasteners are taken as an example to illustrate the proposed method.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.542-549
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• 2022

연구목적: 파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있습니다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동 특성을 평가할 필요가 있다. 연구방법: 본 연구에서는 자체 개발한 일체형 삽입형 커넥터인 6.35 및 15.88 소켓 모델의 구조적 안정성을 FEM을 이용하여 조사하였다. 구조해석은 전처리기로 hyper mesh, 후처리기로 HYPER VIEW, 솔버로 LS-DYNA를 사용하였다. 연구결과: 응력해석 결과 6.35 소켓의 경우 훅, 훅홀더 및 훅가드에서의 최대응력은 각각 95.02MPa, 19.59MPa 및 44.01MPa였으며, 15.88 소켓의 경우 각각 127.7MPa, 40.09MPa 및 45.23MPa로 나타났다. 결론: 두 소켓 모델의 응력분포를 비교하면 상대적으로 외경이 큰 15.88 소켓에서의 응력이 전반적으로 크게 나타나고 있으나 각 소재의 항복응력보다는 현저히 낮아 두 모델 모두 구조적인 안전성은 문제가 없는 것으로 나타났다.