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이성행,김하집,박영진,함형길,공보성,Lee, Seong-Haeng,Kim, Ha-Jip,Park, Young-Jin,Hahm, Hyung-Gil,Kong, Bo-Sung 한국농공학회 2011 한국농공학회논문집 Vol.53 No.3
A model test is carried out to investigate the vibration of truss type lift gate in the four major rivers project. The gate model scaled with the ratio of 1 : 25 is made of acryl panel dimensioned 1.6 m in width, 0.28 m in height in the concrete test flume. Firstly natural frequencies of the model gate are measured and the results are compared with the numerical results in order to verify the model. The amplitudes of the vibration are measured under the different gate opening and water level conditions. The results are analyzed to study the characteristics of the gate vibration according to the small gate opening, the large gate opening and the overflow conditions. These test results presents a basic data for the guide manuals of gate management and a design method to reduce the gate vibration of truss type lift gate. Finally, the vibration of truss type lift gate are assessed in comparison with those of formerly tainter gate.
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이성행(Lee, Seong Haeng),신동욱(Shin, Dong Wook),김경남(Kim, Kyoung Nam),정경섭(Jung, Kyoung Sup) 대한토목학회 2012 대한토목학회논문집 A Vol.32 No.6A
본 연구에서는 4대강 사업으로 건설중인 트러스형 리프트의 진동특성을 검토하기 위하여 모형실험이 수행된다. 경간 40 m, 높이 9 m의 트러스형 리프트게이트를 축척 1/25로 모형이론에 따라 아크릴과 납으로 모형을 제작하고, 폭 1.6 m, 길이 25 m, 높이 0.8 m의 수로에서 실험된다. 먼저 모형의 고유진동수가 측정되고 모형을 검증하기 위하여 유한요소 해석결과와 비교된다. 검증된 모형에서 상하류 수위와 문비 개방고에 따른 진동기속도 진폭이 측정된다. 또한 문비의 진동을 줄 일수 있는 하부형상을 검토하기 위하여 문비 최하부의 각도가 20°, 35°, 50°인 모형을 제작하고 실험결과를 서로 비교한다. 실험 결과는 수문 조작 시 유지관리지침의 기본 자료를 제공하고, 수문의 진동특성과 진동을 줄일 수 있는 수문의 하부형상을 검토한다. A model test is performed to investigate the dynamic behavior of truss type lift gate which is being constructed by the four major rivers project. The gate dimensioned 40 m in width, 9m in height is scaled with the ratio of 1:25 and is made of acryl panel and supplemented weight by lead in the concrete test flume dimensioned 1.2 m in width, 0.5 m in height and 30m in length. Firstly natural frequencies of the model gate are measured and compared with the numerical results for the calibration. The amplitudes of the vibration are measured under the different gate opening, upstream water level conditions. Also models with bottom angle 20°, 35° and 50° are tested and compared to find out a proper shape of bottom structure which minimizes the gate vibration. These test results presents a basic data for the guide manuals of gate management and a design method to reduce the gate vibration of truss type lift gate.
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모형실험에 의한 장지간 트러스형 리프트 게이트의 진동 특성
이성행 ( Lee Seong Haeng ),함형길 ( Hahm Hyung-gil ),유광식 ( Ryu Goang Sik ) 한국농공학회 2015 한국농공학회논문집 Vol.57 No.6
An experimental study of model truss-type vertical gate consisting of a truss and a plate was presented in this paper to examine the structural dynamics of the gates. A 1:61 scale model was constructed for the 95 m prototype gate using an acrylic truss and an acrylonitrile butadiene styrene plate. The scaled model was tested in a 1.6 m wide concrete flume for two orientations to determine the effects of gate orientation on structural vibrations. Natural frequencies of the model gate was measured and calibrated with FEM predictions. Vertical vibrations were measured under various operational conditions, including a range of bottom opening heights and different upstream and downstream water levels. The gate model with reverse direction was preferred due to its low overall vibrational response and flow level combinations. The test results also provide a basic dataset for development of operations guidelines that minimize flow-induced vibrations of the gates.
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이성행(Seong- Haeng Lee),공보성(Bo-Sung Kong) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.12
본 연구에서는 수문의 설치방향에 따른 최적의 설치방향을 규명하기 위하여, 모형 제작에 의한 수문 진동실험을 수행하고, 진동특성이 연구되어진다. 47.5m 원형게이트가 아크릴을 사용하여 1:31 축척으로 제작되고, 납으로 질량이 보완된다. 먼저 모형을 검증하기 위하여 모형의 고유진동수가 측정되고, 원형 수문의 유한요소 해석 값으로 부터 환산된 고유진동수와 비교된다. 모형은 1.6m 폭을 갖는 콘크리트 수로에서 정방향과 역방향 설치에 따른 각각의 실험이 이루어 졌다. 각 방향 실험에서는 수문 개방고와 상하류 수위에 따른 여러 조건에서 수직진동이 측정되어 졌다. 실험결과를 바탕으로 정뱡향과 역방향 설치에 대한 진동현상을 서로 비교 분석하였다. 정방향 모형은 수문이 많이 열렸을 때 하단부의 수평트러스 부재를 치는 뒤돌아 치는 와류에 의하여 진동이 크게 발생하였고, 작은 개방고에서 suction force에 의한 진동이 발생하였다. 그러나 역방향 모형에서는 이러한 현상이 발생하지 않는다. 마지막으로 95m 수문의 진동실험결과와 본 47.m의 실험결과를 같이 비교하여 평가하였다. 실험결과 여러 실험 조건에서 진동이 작게 측정되는 역방향 배치 모형이 더 합리적인 것으로 분석되었다. This study examined the dynamic characteristics of the gate to identify the optimal gate installation direction according to the installation direction. A 1:31 scale model was constructed for a 47.5m prototype gate using acrylic. The scaled weights were tuned by adding lead weights. The first step was to measure the natural frequencies of the model gates, and compare them with finite-element analysis of the prototypes as a calibration. The scaled model was tested in a 1.6 m wide concrete flume for two orientations to determine the effects of the gate orientation on structural vibrations. Vertical vibrations were measured under a range of operational conditions, including a range of bottom opening heights and different upstream and downstream water levels. For large bottom opening heights in the normal direction, relatively large vibrations were induced by vortices shed at the plate bottom that would strike the horizontal truss member. This phenomenon was avoided in the reverse direction. For small bottom opening heights in the normal direction, these vibrations were caused by a suction force that developed at the gate bottom. The gate model in the reverse direction was preferred because of its low overall vibrational response under general gate opening and flow level combinations.
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