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G/T 250톤급 양방향 차도선의 차량갑판 구조 최적설계에 관한 기초연구
강병모,오영철,서광철,배동균,고재용,Kang, Byoung-Mo,Oh, Young-Cheol,Seo, Kwang-Cheol,Bae, Dong-Gyun,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2015 海洋環境安全學會誌 Vol.21 No.6
본 논문에서는 Goal-Driven Optimization(GDO)을 바탕으로 한 양방향 차도선의 차량갑판의 구조설계에 대하여 최적화를 수행하였다. 차량갑판의 강도와 변형에 대한 영향을 검토하여 경제적 비용을 절약할 수 있는 최적점을 결정하였다. 실험계획법(DOE)과 반응표면법을 바탕으로 한 갑판두께를 110% 증가시켜 차량갑판의 강도와 강성을 높일 수 있었다. 이 결과에 대한 회귀분석을 수행하여 3차 다항식 모형인 최적 회귀모형식으로 제안하며 결정계수 $R^2$ 0.98정도로 나타내어 신뢰성을 확보할 수 있었다. In this paper, It was performed to optimize for the deck's structural design of a double ended car ferry ship respect to Goal-Driven Optimization (GDO). It was examined for the strength and deformation of the deck and determined to save economic cost the optimal point. The deck thickness based on the Design of Experiments (DOE) and response surface method was increased to 110%. and can improve the deck's strength and stiffness. By performing the regression analysis respect to the result, we propose the optimal regression model formula as a third degree polynomial regression models. The coefficient of determination $R^2$ was about 0.98 and reliability could be obtained.
G/T 250톤 양방향 차도선 축계의 동특성에 관한 고찰
강병모,오영철,배동균,서광철,고재용,Kang, Byoung-Mo,Oh, Young-Cheol,Bae, Dong-Gyun,Seo, Kwang-Cheol,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2015 해양환경안전학회지 Vol.21 No.1
육지와 도서를 연결하는 차도선은 교통수단 기능과 물자수송을 담당하는 중요한 역할을 하고 있다. 이에 따라 차도선의 효율성 증대와 안전성 향상 및 경제적 요건 등을 고려한 선박이 개발 중이다. 유럽에서는 승객의 편의성 및 경제성을 고려하여 양방향 차도선(Double-ended Car Ferry)의 개발이 활발히 진행 중이며 국내에서도 이에 대한 연구 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 차도선 제작 시 축계의 제작 및 강도의 문제를 Campbell Diagram 및 Modal 해석을 통한 동특성 분석을 하였다. 이를 통하여 양방향 차도선의 추진 방향 및 후진 방향 축계 작동 시 공진 현상 및 위험속도를 분석 결과 안정성을 보인 것으로 판단된다. The car ferry operating between the mainland and the island plays an important role on transportation of goods and passengers. Therefore, the improvement of efficiency and safety as well as economic factor are importantly considered in the development process of car ferry. Double-ended car ferry is already popularized because of its economic feasibility and convenience for passenger in Europe and developed countries, and the demand is booming in domestic. In this paper, dynamic characteristics of propeller shaft and strength in double-ended car ferry are analyzed using campbell diagram and modal analysis. Based on the analysis of dynamic characteristics, resonant phenomenon and critical speed are stable when occurring the propeller shaft vibration due to forward and reverse propeller shaft working.
초기 처짐 영향을 고려한 알루미늄 합금 사각형 판의 좌굴 후 거동
오영철,강병모,고재용,Oh, Young-Cheol,Kang, Byoung-Mo,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2014 海洋環境安全學會誌 Vol.20 No.6
In this paper, It is performing to the elastic and elasto-plastic large deformation series analysis using a numerical method for the initial deflection effect of the aluminum alloy rectangular plate in the elasto-plastic loading area patch loading size. It is assumed a boundary condition to be a simply supported condition and consider the initial deflection amplitude, aspect ratio. It examined the critical elastic buckling load and post-buckling behaviour of aluminium alloy A6082-T6 rectangular plate. It used a commercial program for the elastic and elasto-plastic deformation series analysis. If the initial deflection amplitude is smaller, the in-plane rigidity with increasing to load is reduced from the start and occurs significantly more increasing the amplitude. More higher the aspect ratio, the initial yield strength is gradually decreased, and the plate thickness thicker and occurs larger than the thin walled plate a reduction ratio of the initial yield strength of the patch loading size as 0.5. 본 논문에서는 탄소성 영역 내 패치 로딩 크기에 따른 알루미늄 합금 사각형 판의 초기 처짐 영향을 수치해석방법으로 이용한 탄성 및 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하였다. 주변 지지조건은 단순지지로 가정하고 초기 처짐 크기(w/t), 종횡비(a/b), 세장비(b/t)를 고려하여 알루미늄 합금 A6082-T6 사각형 판의 임계 탄성 좌굴하중과 좌굴 후 거동을 검토하였다. 탄성 및 탄소성 대변형 시리즈 해석은 상용프로그램을 사용하였다. 초기 처짐 크기가 작을 경우 하중증가와 함께 면내 강성이 처음부터 감소하며 크기가 커질수록 훨씬 두드러지게 발생한다. 종횡비가 커질수록 초기항복강도는 점차 감소하며 판 두께가 두꺼울수록 패치 로딩 크기(l/b) 0.5 이후 초기 항복강도 감소비율은 얇은 두께보다 더 크게 발생한다.