현재 산업의 세계화와 정보화로 인해서 물류환경의 대량화와 고속화가 요구되어지고 있다. 따라서 항만을 통한 수출입은 계속 증가하게 될 것이므로 보다 효율적인 항만처리능력의 개발이 필요하며, 하역생산성을 높일 필요가 있다. 항만을 통한 수출입 물동량은 거의 대부분 컨테이너(container)를 사용하여 처리하고 있으며, 이에 따라 항만하역 장비인 스프레더(spreader)의 수요가 증대할 것으로 기대된다. 스프레더가 컨테이너와 체결시에 트위스트 락(...
현재 산업의 세계화와 정보화로 인해서 물류환경의 대량화와 고속화가 요구되어지고 있다. 따라서 항만을 통한 수출입은 계속 증가하게 될 것이므로 보다 효율적인 항만처리능력의 개발이 필요하며, 하역생산성을 높일 필요가 있다. 항만을 통한 수출입 물동량은 거의 대부분 컨테이너(container)를 사용하여 처리하고 있으며, 이에 따라 항만하역 장비인 스프레더(spreader)의 수요가 증대할 것으로 기대된다. 스프레더가 컨테이너와 체결시에 트위스트 락(twist lock)과 컨테이너 코너캐스팅부에 큰 충격이 발생하게 된다. 이로 인해 스프레더는 국부적인 피로와 마모현상으로 여러 부품들의 손상을 입게 되고 그에 따른 스프레더의 수리로 인해 작업능률이 저하되고, 충격시에 발생하는 소음으로 인해 작업자의 피로감을 가중되어 하역생산성 감소와 자동항만화를 저해하게 된다. 따라서 항만하역 효율의 증대를 위해 효과적인 충격흡수장치의 개발을 통한 스프레더의 취약부분인 트위스트 락에 대한 보호 및 충격흡수에 따른 소음감소로 쾌적한 하역 작업 환경조성의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 크레인 스프레더용 충격흡수장치의 두 가지 모델(model)에 대하여 충격이 가해졌을 때의 동적응답을 해석하였다. 또한, 질량, 스프링, 감쇠의 구조로 된 충격흡수장치 모델에 대해 제한된 stroke를 정적변수로 하고, 설계변수를 스프링상수와 감쇠계수로 하여 피스톤의 반력을 목적함수로 최적화를 수행하였으며, 두 가지의 충격흡수장치 모델에 대하여 반력의 크기가 최소가 되는 최적의 스프링상수와 감쇠계수를 구하였다. 그리고 MSC.visualNastran Desktop으로 최적의 스프링상수와 감쇠계수를 갖는 두 가지 형태의 충격흡수장치 모델을 스프레더에 장착하여 동적인 시뮬레이션을 통한 해석을 수행하여 해석에서의 결과의 정확성을 확인하였으며, 크레인 시스템은 비선형성이 매우 크며, 또한 항만에서 사용될 경우에는 바람등과 같은 외란으로 접촉이 이루어지는 부위가 동시에 접촉이 이루어지지는 않기 때문에 이러한 경우를 고려하여 일정한 각도를 가지고 낙하시에 발생하는 접촉력에 대하여 해석을 하였다. 1. 유한요소법을 이용하여 모델 Ⅰ,Ⅱ에 대해 스프링상수와 감쇠계수를 설계변수로 하고 제한된 변위를 상태변수로 하였으며 목적함수인 반력을 최소화하는 최적화를 수행하여 반력이 최소가 되는 스프링상수와 감쇠계수를 각각 제시하였다. 2. 민감도 분석을 통하여 1자유도를 갖는 모델 Ⅰ의 경우에는 스프링상수가 변화함에 따라서 뒷부분의 반력이 변화하였으며, 감쇠계수가 변화함에 따라서 반력이 전체적으로 변화하였다. 3. 민감도 분석을 통하여 2자유도를 갖는 모델 Ⅱ의 경우에는 상수(k_(1))와 감쇠계수(c_(1))가 변화함에 따라서 앞부분의 반력이 변화하였으며, 스프링상수(k_(2))와 감쇠계수(c_(2))가 변화함에 따라서 뒷부분의 반력이 변화하였다. 4. 충격흡수장치 모델에서 반력에 민감한 설계변수는 스프레더 부분과 연결되는 고정단과 연결된 감쇠계수이며, 충격흡수장치에서 스프링 상수와 감쇠계수의 설계변수의 변화에 따른 반력의 민감도를 파악하여 실제 설계 시에 적용할 수 있다. 5. 반력이 최소가 되는 스프링상수와 감쇠계수를 갖는 충격흡수장치 모델을 스프레더에 장착하여 동적인 시뮬레이션을 통한 접촉력 해석을 수행하여 유한요소법을 이용한 해석에서의 결과의 정확성을 확인하였다. 6. 실제 산업현장에서의 크레인 시스템은 비선형성이 매우 크며, 또한 항만에서 사용될 경우에는 바람 등과 같은 외란으로 접촉이 이루어지는 부위가 동시에 접촉이 이루어지지는 않기 때문에 이러한 경우를 고려하여 일정한 각도를 가지고 낙하할 경우에 발생하는 접촉력에 대하여 해석하였다.
현재 산업의 세계화와 정보화로 인해서 물류환경의 대량화와 고속화가 요구되어지고 있다. 따라서 항만을 통한 수출입은 계속 증가하게 될 것이므로 보다 효율적인 항만처리능력의 개발이 필요하며, 하역생산성을 높일 필요가 있다. 항만을 통한 수출입 물동량은 거의 대부분 컨테이너(container)를 사용하여 처리하고 있으며, 이에 따라 항만하역 장비인 스프레더(spreader)의 수요가 증대할 것으로 기대된다. 스프레더가 컨테이너와 체결시에 트위스트 락(twist lock)과 컨테이너 코너캐스팅부에 큰 충격이 발생하게 된다. 이로 인해 스프레더는 국부적인 피로와 마모현상으로 여러 부품들의 손상을 입게 되고 그에 따른 스프레더의 수리로 인해 작업능률이 저하되고, 충격시에 발생하는 소음으로 인해 작업자의 피로감을 가중되어 하역생산성 감소와 자동항만화를 저해하게 된다. 따라서 항만하역 효율의 증대를 위해 효과적인 충격흡수장치의 개발을 통한 스프레더의 취약부분인 트위스트 락에 대한 보호 및 충격흡수에 따른 소음감소로 쾌적한 하역 작업 환경조성의 필요성이 요구된다. 본 연구에서는 크레인 스프레더용 충격흡수장치의 두 가지 모델(model)에 대하여 충격이 가해졌을 때의 동적응답을 해석하였다. 또한, 질량, 스프링, 감쇠의 구조로 된 충격흡수장치 모델에 대해 제한된 stroke를 정적변수로 하고, 설계변수를 스프링상수와 감쇠계수로 하여 피스톤의 반력을 목적함수로 최적화를 수행하였으며, 두 가지의 충격흡수장치 모델에 대하여 반력의 크기가 최소가 되는 최적의 스프링상수와 감쇠계수를 구하였다. 그리고 MSC.visualNastran Desktop으로 최적의 스프링상수와 감쇠계수를 갖는 두 가지 형태의 충격흡수장치 모델을 스프레더에 장착하여 동적인 시뮬레이션을 통한 해석을 수행하여 해석에서의 결과의 정확성을 확인하였으며, 크레인 시스템은 비선형성이 매우 크며, 또한 항만에서 사용될 경우에는 바람등과 같은 외란으로 접촉이 이루어지는 부위가 동시에 접촉이 이루어지지는 않기 때문에 이러한 경우를 고려하여 일정한 각도를 가지고 낙하시에 발생하는 접촉력에 대하여 해석을 하였다. 1. 유한요소법을 이용하여 모델 Ⅰ,Ⅱ에 대해 스프링상수와 감쇠계수를 설계변수로 하고 제한된 변위를 상태변수로 하였으며 목적함수인 반력을 최소화하는 최적화를 수행하여 반력이 최소가 되는 스프링상수와 감쇠계수를 각각 제시하였다. 2. 민감도 분석을 통하여 1자유도를 갖는 모델 Ⅰ의 경우에는 스프링상수가 변화함에 따라서 뒷부분의 반력이 변화하였으며, 감쇠계수가 변화함에 따라서 반력이 전체적으로 변화하였다. 3. 민감도 분석을 통하여 2자유도를 갖는 모델 Ⅱ의 경우에는 상수(k_(1))와 감쇠계수(c_(1))가 변화함에 따라서 앞부분의 반력이 변화하였으며, 스프링상수(k_(2))와 감쇠계수(c_(2))가 변화함에 따라서 뒷부분의 반력이 변화하였다. 4. 충격흡수장치 모델에서 반력에 민감한 설계변수는 스프레더 부분과 연결되는 고정단과 연결된 감쇠계수이며, 충격흡수장치에서 스프링 상수와 감쇠계수의 설계변수의 변화에 따른 반력의 민감도를 파악하여 실제 설계 시에 적용할 수 있다. 5. 반력이 최소가 되는 스프링상수와 감쇠계수를 갖는 충격흡수장치 모델을 스프레더에 장착하여 동적인 시뮬레이션을 통한 접촉력 해석을 수행하여 유한요소법을 이용한 해석에서의 결과의 정확성을 확인하였다. 6. 실제 산업현장에서의 크레인 시스템은 비선형성이 매우 크며, 또한 항만에서 사용될 경우에는 바람 등과 같은 외란으로 접촉이 이루어지는 부위가 동시에 접촉이 이루어지지는 않기 때문에 이러한 경우를 고려하여 일정한 각도를 가지고 낙하할 경우에 발생하는 접촉력에 대하여 해석하였다.
Now, high speedization and large quantity of goods environment are requiring by globalization and computerization of industry. Therefore, we need not only development of more efficient harbor handling capacity but also improvement of loading and unloading productivity because import and export throu...
Now, high speedization and large quantity of goods environment are requiring by globalization and computerization of industry. Therefore, we need not only development of more efficient harbor handling capacity but also improvement of loading and unloading productivity because import and export through the harbor will increase continuously. Import and export goods through the harbor is handling by using container so that demand of spreader will increase. Spreader is occurred big contact force to twist rock and container coner casting at conclusion with container. Thereby spreader is damaged by topical fatigue and abrasion situation, operation efficiency is fallen by repairability, and worker's fatigue is added by noise. Finally loading and unloading productivity is decreased and harbor's automatization is hampered. Therefore, we have to protect twist lack by developing efficient impact absorbing system and create delightful work environment by reducing noise in order to enlarging harbor's efficiency. In this study, we analysed dynamic response when impact was imposed for two models of impact absorbing system using crane spreader. Also, static variable is limited stroke for impact absorbing system with mass, spring and damper. We performed optimization for reaction force of piston with design variable as spring constant and damping coefficient. And we found out the optimum spring constant and damping coefficient with minimum reaction force for two kinds of impact absorbing system. And we confirmed accuracy of result in analysis through dynamic simulation of spreader with impact absorbing system of two models that have optimum spring constant and damping coefficient by MSC.visualNastran Desktop. And crane system's nonlinearity is very big, also the spreader used in harbor is not achieved contact at the same time, consider this occasion, this paper alalysed the contact force about spreader with fixed gradient angle. 1. Using finite element method, this paper present the spring constant and damping coefficient that makes object function minimal. Design variables are spring constant and damping coefficient and static variable is limited displacement. When analyzing, object function is reaction force. 2. Through sensitivity analysis, in case of model Ⅰ with one degree of freedom, reaction force of backward is changed as spring constant change, and reaction is changed on the whole as damping coefficient change. 3. Through sensitivity analysis, in case of model Ⅱ with two degree of freedom, reaction force of forward changed according to spring constant(k_(1)) and damping coefficient(c_(1)) are changed, reaction force of backward changed according to spring constant(k_(2)) and damping coefficient(c_(2)) are changed. 4. Sensitive design variable in the impact absorbing system is damping coefficient linked with spreader part, and we can apply to the design through the sensitivity grasp of reaction force according to the change of spring constant and damping coefficient. 5. we confirmed accuracy of result in analysis through dynamic simulation of spreader with impact absorbing system of two models that have optimum spring constant and damping coefficient by MSC.visualNastran Desktop. 6. And crane system's nonlinearity is very big, also the spreader used in harbor is not achieved contact at the same time, consider this occasion, this paper alalysed the contact force about spreader with fixed gradient angle.
Now, high speedization and large quantity of goods environment are requiring by globalization and computerization of industry. Therefore, we need not only development of more efficient harbor handling capacity but also improvement of loading and unloading productivity because import and export through the harbor will increase continuously. Import and export goods through the harbor is handling by using container so that demand of spreader will increase. Spreader is occurred big contact force to twist rock and container coner casting at conclusion with container. Thereby spreader is damaged by topical fatigue and abrasion situation, operation efficiency is fallen by repairability, and worker's fatigue is added by noise. Finally loading and unloading productivity is decreased and harbor's automatization is hampered. Therefore, we have to protect twist lack by developing efficient impact absorbing system and create delightful work environment by reducing noise in order to enlarging harbor's efficiency. In this study, we analysed dynamic response when impact was imposed for two models of impact absorbing system using crane spreader. Also, static variable is limited stroke for impact absorbing system with mass, spring and damper. We performed optimization for reaction force of piston with design variable as spring constant and damping coefficient. And we found out the optimum spring constant and damping coefficient with minimum reaction force for two kinds of impact absorbing system. And we confirmed accuracy of result in analysis through dynamic simulation of spreader with impact absorbing system of two models that have optimum spring constant and damping coefficient by MSC.visualNastran Desktop. And crane system's nonlinearity is very big, also the spreader used in harbor is not achieved contact at the same time, consider this occasion, this paper alalysed the contact force about spreader with fixed gradient angle. 1. Using finite element method, this paper present the spring constant and damping coefficient that makes object function minimal. Design variables are spring constant and damping coefficient and static variable is limited displacement. When analyzing, object function is reaction force. 2. Through sensitivity analysis, in case of model Ⅰ with one degree of freedom, reaction force of backward is changed as spring constant change, and reaction is changed on the whole as damping coefficient change. 3. Through sensitivity analysis, in case of model Ⅱ with two degree of freedom, reaction force of forward changed according to spring constant(k_(1)) and damping coefficient(c_(1)) are changed, reaction force of backward changed according to spring constant(k_(2)) and damping coefficient(c_(2)) are changed. 4. Sensitive design variable in the impact absorbing system is damping coefficient linked with spreader part, and we can apply to the design through the sensitivity grasp of reaction force according to the change of spring constant and damping coefficient. 5. we confirmed accuracy of result in analysis through dynamic simulation of spreader with impact absorbing system of two models that have optimum spring constant and damping coefficient by MSC.visualNastran Desktop. 6. And crane system's nonlinearity is very big, also the spreader used in harbor is not achieved contact at the same time, consider this occasion, this paper alalysed the contact force about spreader with fixed gradient angle.
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