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학술저널
저자정보
박광필 (대우조선해양) 차주환 (서울대학교) 이규열 (서울대학교) 함승호 (대우조선해양)
저널정보
(사)한국CDE학회 한국CDE학회 논문집 한국CAD/CAM학회 논문집 제15권 제6호
발행연도
2010.12
수록면
411 - 417 (7page)

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2010

해상 크레인 탄성 붐 적용을 위한 3D 빔(beam) 유한 요소 정식화 및 자동화
박광필 ,  차주환 ,  이규열 외 1명 한국CDE학회 논문집 2010.12 학술저널
해상 크레인 탄성 붐 적용을 위한 3D 빔(beam) 유한 요소 정식화 및 자동화
박광필 ,  차주환 ,  이규열 외 1명 한국CDE학회 학술발표회 논문집 2010.01 학술대회자료

초록· 키워드

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In this paper, the boom of a floating crane is modeled as a 3-dimensional elastic beam in order to analyze the dynamic response of the crane and its cargo. The boom is divided into more than two elements based on finite element formulation, and deformation of each element is expressed in terms of shape matrix and nodal coordinates. The equations of motion for the elastic boom consist of a mass matrix, a stiffness matrix, and a quadratic velocity vector that contains the gyroscopic and Coriolis forces. The size and complicity of the matrices increase in proportion with the number of elements. Therefore, it is not possible to derive the equations of motion explicitly for different number of elements. To overcome this difficulty, matrices for one 3-dimensional element are expressed with elementary sub-matrices. In particular, the quadratic velocity vector is derived as a product of a shape matrix and a 3-dimensional rotation matrix. By using the derived matrices, the equations of motion for the multi-element boom are automatically constructed. To verify the implementation of the elastic boom based on finite element formulation, we simulated a simple vibration of the elastic boom and compared the average deformation with the analytic solution. Finally, heave motion of the floating crane and surge motion of the cargo are presented as application examples of the elastic boom.
#Finite Element Formulation #Quadratic Velocity Vector #Elastic Boom #Floating Crane

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. 해상 크레인 탄성 붐 관련 연구
3. 운동 방정식
4. 3차원 빔 유한 요소 정식화
5. 운동 방정식 자동화 구현 및 결과
6. 결론 및 향후 연구
참고문헌

참고문헌 (7)

참고문헌 신청
2. [학술지(정기간행물)] - Al-Sweiti, Y / 2007 / Cargo Pendulation Suppression of Ship Cranes with Elastic Booms / Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems 13 (6) : 503 ~ 529 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - Ren, H / 2008 / Dynamic Response Analysis of a Moored Crane-ship with a Flexible Boom / Journal of Zhejiang University Science 9 (1) : 29 ~ 31 google schola 4. [학술대회논문] - 박광필 / 2009 / 붐(boom)의 탄성을 고려한 해상 크레인과 중량물의 유연 다물체계 운동방정식 구성 / 2009 춘계조선학회논문집 : 1744 ~ 1751 google schola 5. [단행본] - Shabana,A.A / 2005 / Dynamics of Multibody Systems / Cambridge University Press google schola 6. [단행본] - Przemieniecki,J.S / 1968 / Theory of Matrix Structural Analysis / McGraw-Hill google schola

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