Dynamic Effects for Crushing Strength of Rectangular Tubular Members

사각 튜브 부재의 압괴강도에 대한 동적 영향 평가

When a thin walled member is subjected to compression in a condition such as collision, the energy is mainly absorbed by axial crumpling. In this case, dynamic crushing strength of the member is increased due to the effects of strain-rate compared with the static strength, even though the inertia effect is neglected. In this paper, the method of predicting the static crushing for tubular members is presented using the kinematic method of plasticity. Since, a predicted crushing load, taking account of the dynamic yield stress, usually overestimates the effects of strain-rate, the average plastic flow stress for the effects of strain-rate is used to obtain the dynamic crushing load for tubular members. The analytical results are compared with the experiments published in references, and a good correlation is observed.

세장비가 작은 구조부재는 충돌과 같은 상황하에서 압축을 받는 경우, 축방향으로 접혀지는 소성 변형에 의해서 충돌에너지의 대부분을 흡수한다. 이 경우, 관성을 무시한다 하더라도 연강 부재의 정적인 하중에 대한 압괴강도에 비해서 변형률에 의한 영향으로 인해 동적 압괴 강도가 높아진다는 것은 잘 알려진 사실이다. 본 논문에서는 부재의 정적 하중에 대한 압괴강도 추정법을 소성변형의 운동학적 방법을 이용하여 수행하였다. 종래의 항복하중에 변형률을 고려한 동적 압괴 하중 추정치가 동적 영향을 과대평가하게 되므로 평균 소성변형 응력의 변형률에 대한 영향을 고려하여 튜브부재의 동적 압괴 강도 추정을 유도하였고, 이를 발표된 실험결과와 비교 검토하였다. 본 연구에서 얻은 만족스러운 결과를 토대로 하여 앞으로 이 방법을 선박의 충돌시 선수구조의 충돌에너지 흡수의 추정에 적용시킬 것이다.