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스톡브릿지 댐퍼를 포함한 송전선의 초기 처짐을 고려한 유한요소 보 모델 기반 동적 거동 해석 = Dynamic Response Analysis of Transmission Lines with Stockbridge Dampers Based on a Finite-Element Beam Model Considering Initial Deflection
In this paper, the dynamic response of transmission lines with an initial deflection and containing Stockbridge dampers is investigated. Generally, transmission lines can be modeled assuming a cable element owing to their slender shape. However, if Stockbridge dampers are installed on the transmission line, the bending rigidity should not be ignored because the damping force acts as a concentrated force. Additionally, extension–bending coupling must be considered for the transmission line with an initial deflection and tension. Based on the assumption of the strain field and initial condition, a new beam finite-element formulation for the line is presented, and the dynamic response of the line including Stockbridge dampers is analyzed under vortex shedding loads. The proposed modeling is verified by comparing the responses of the proposed method with those obtained using a cable model and commercial finite-element software.
더보기본 연구에서는 스톡브릿지 댐퍼를 포함하며 초기 변형을 가지는 송전선에 대한 동적 거동 해석에 관한 연구를 수행하였다. 송전선은 가늘고 긴 형상으로 인해서 케이블 요소로 모델링하는 것이 일반적이나, 송전선에 스톡브릿지 댐퍼를 부착할 경우 감쇠력이 집중하중으로 작용하기 때문에 굽힘 저항을 고려해야 한다. 또한, 송전선은 중력에 의한 초기 처짐과 이를 지탱하기 위한 초기 장력에 의해서 인장-처짐을 연계한 변형률 가정 및 초기 변위 조건 부과가 필수적이다. 본 연구에서는 초기 변형을 고려한 송전선의 보 유한요소 정식화를 새롭게 제시하였으며, 제안 모델을 이용하여 와류 흘림 하중을 받는 송전선과 스톡브릿지 댐퍼를 포함한 송전선의 동적 거동 해석을 수행하였다. 기존의 해석적 방법 및 상용 소프트웨어를 이용한 동적해석 결과 비교를 통해서 제안 모델의 정확성을 검증하였다.
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