When caissons are mounted on a floating transportation barge and towed by a tug boat in waves, motion of the floating dock creates inertia and gravity-induced slip forces on the caisson. If its magnitude exceeds the corresponding friction force between the two surfaces, a slip may occur, which can lead to an unwanted accident. In oblique waves, both pitch and roll motions occur simultaneously and their coupling effects for slip and friction forces become more complicated. With the presence of strong winds, the slip force can appreciably be increased to make the situation worse. In this regard, the safety of the transportation process of a caisson mounted on a floating dock for various wind-wave conditions is investigated. The analysis is done by both frequency-domain approach and time-domain approach, and their differences as well as pros and cons are discussed. It is seen that the time-domain approach is more direct and accurate and can include nonlinear contributions as well as viscous effects, which are typically neglected in the linear frequency-domain approach.
Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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v.21
no.1
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pp.3-12
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1984
Up to now, it has been common to treat the maneuvering motion of a ship as a 3-degree-freedom motion i.e. surge, sway and yaw on the sea surface, for the simplicity and mathematical calculation, and it is quite acceptable in the practical point of view. Meanwhile, considering the maneuverability of a ship under the special conditions such as in irregular waves, in wind or at high speed with small GM value, it is required that roll effect must be considered in the equation of ship motion. In this paper the author tried to build up the 4-degree-freedom motion equation by adding roll. And then, applying the M.M.G.'s mathematical model and with captive model test results the roll-coupled hydrodynamic derivatives were found. With these the author could make some simulating program for turning and zig-zag steering. Through the computer simulations, the effect of roll to the ship maneuver became clear. The effect of the wind force to the maneuverability was also found. Followings are such items that was found. 1) When roll is coupled in the maneuvering motion, the directional stability becomes worse and the turning diameter becomes smaller as roll becomes smaller as roll becomes larger. 2) When maneuver a ship in the wind, the roll becomes severe and the directional stability becomes worse. 3) When a ship turns to the starboard side, the wind blowing from 90 degree direction to starboard causes the largest roll and the largest turning diameter, and the wind from other direction doesn't change the turning diameter. 4) When a ship is travelling with a constant speed with rudder amidship, if steady wind blows from one direction, the ship turns toward that wind. This phenomenon is observed in the actual seaways.
Stabilizer fins are installed on each side of a ship to control its roll motion. The most common stabilizer fin is a rolling control system that uses the lift force on the fin surface. If the angle of attack of a stabilizer fin is zero or the speed is zero, it cannot control the roll motion. The Coanda effect is well known to generate lift force in marine field. The performance of stabilizer fin that applies the Coanda effect has been verified by model tests and numerical simulations. It was found that a stabilizer fin that applied the Coanda effect at Cj = 0.085 and a zero angle of attack exactly coincided with that of the original fin at α = 26°. In addition, the power needed to generate the Coanda effect was not high compared to the motor power of the original stabilizer fin.
Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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2002.11a
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pp.81-90
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2002
Air entrainment of a winding roll with a nip roller was studied numerically. The amount of air entrainment between two rotating rollers was obtained by solving lubrication equation, Reynolds equation, which neglect the existence of a web. However, the numerical model of this study included the web existence, therefore it considered the two lubricating air films between a winding roll and a web and also between a nip roller and the web. The pressure profiles and gap profiles of the two films were obtained by solving lubrication equation for the two air films and force balance equation of the web. Ballooning phenomenon was examined in terms of nip force, wrap angle, web stiffness, web speed, and web tension. This ballooning phenomenon caused by the back flow of the air film blocked by the nip roller. Air entrainment of the two numerical models was compared.
The second-order motion characteristics of a semi-submersible are investigated in regular waves. A higher-order boundary element method in a frequency domain and a finite element method in a time-domain were applied to the numerical analysis of the nonlinear hydrodynamic force and motion characteristics of semi-submersibles in view point of potential flow. Various aspects of nonlinear effects on the heave and roll of a semi-submersible were numerically investigated and some selected cases were compared with the model test data.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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v.48
no.9
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pp.503-509
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1999
This paper proposes a new speed and tension control algorithm for multi-span continuous strip processing line. In this algorithm the speed reference of each roll is adjusted to make the output force follow the load balance reference using an outer loop controller in cascade. Using the information of the output force of the adjacent roll, it is shown that the strip tension between two rolls can be controlled as the desired value without tension sensor. An experimental set-up which consists of 4 driven and 3 measuring rolls is designed and built for the multi-span speed and tension control. The experimental result reveals conspicuous improvement of tension control performance by the proposed algorithm comparing to the conventional tension feedback controller.
Dynamo based vehicle inspection device is end of line device for automobile industry. The device is utilized as implementing vehicle functionality inspection such as brake force, cruise control, kick-down acceleration, CAN inspection. As dynamo based inspection device is broadly adopted in automobile industry, the dynamic study is required to verify the vehicle test equipment reliability. This research recommends appropriate dynamic brake force inspection procedure and theoretical background for developed equipment. Dynamic characteristic of brake force implementation to roller is simplified. With simplified characteristics, the indirect brake force measurement strategy is developed and adopted. Comparison of each brake force result, the appropriate brake force inspection criterion is given.
Ryu-Gap Lim;Young-Sun Kang;Dae-Hyun Lee;Wan-Soo Kim;Jun-Ho Lee;Yong-Joo Kim
Korean Journal of Agricultural Science
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v.49
no.4
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pp.771-783
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2022
In this study, the feasibility of alternative tractor Roll Over Protective Structure (ROPS) designed to evaluate conditions required for testing was confirmed. In accordance with Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) code 4, the required load energy of the tractor ROPS was determined. First, the tractor ROPS test was performed and a repeated test was performed using a simplified ROPS as an alternative tractor ROPS. The test procedure is first rearward, second lateral, and last forward based on ROPS. The load test device consists of a load cell that measures force and a LVDT that measures deformation. Precision was confirmed by calculating the relative standard deviation of the simplified ROPS repeated test. Accuracy was analyzed by calculating the mean relative error between the mean measured values in the simplified ROPS test and the tractor ROPS test. As a result, the relative standard deviation was less than 2.5% for force and 3.3% for maximum deformation overall, showed the highest precision in lateral load. The mean relative error value for force measured at the lateral load of simplified ROPS was 0.5%, showing the highest accuracy. In the front load test, the mean relative error of maximum deformation was 20.5%, showing the lowest accuracy. The mean relative error (MRE) was high in the forward load test was because of structural factors of the ROPS. The simplified ROPS model is expected to save money and time spent preparing tractors.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.17
no.5
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pp.1193-1201
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1993
A new deformation resistance model for hot steel strip rolling process was formulated to improve the accuracy of roll force estimation. To improve the existing deformation resistance model more precisely, a modification function was introduced in this study. For the modification function, several factors considering material and operational conditions have been investigated and the optimal modification function was determined under the principle of minimum variability. The newly formulated modification function was applied to the deformation resistance model for ultra-low carbon steel and showed improved accuracy with about 30% decrease in terms of standard deviation of predicted roll force values against measured ones.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.6
no.3
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pp.34-44
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1998
It is clear that when an automobile negotiates a curve the lateral acceleration causes an increase in tire normal load for the wheels on the outside of the curve and a decrease in load for the inside wheels. However, just how the details of the suspension linkages and the parameters of the springs and shock absorbers affect the dynamics of the load transfer os not easily understood. One even encounters the false idea that since it is the compression and extension of the main suspension springs spring body role which largely determines the changes in normal load, of roll could be reduced, the load transfer would also be reduced. Using free body diagrams, one can explain quite clearly how the load is transferred for steady state cornering, and, using complex multibody models of particular vehicles one can simulate in good fidelity how load transfer occurs dynamically. Here we adopt a middle ground by using the concept of roll center and using a series of half-car bond graph models to point out main effects. Since bond graph junction structures automatically and consistently constrain geometric and force variables simultaneously, they can be used to point out hidden assumptions of other simplified vehicle models.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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