Abstract
Safety related devices unconstrained temporally in the process of operation of nuclear power plants could be damaged by the sliding during seismic activity. In this study sliding response of unconstrained objects to the base excitations is studied experimentally and analytically. In experiments static and dynamic tests to determine the coefficient of friction and the shaking table experiments to verify the sliding response of the analytic results were conducted. Numerical solutions by solving the nonlinear differential equations of motion governing sliding were found by the computer program using the step by step acceleration method. The exact solutions of the sliding response to the simple forms of base excitations were found to verify the computer program developed in this study. Relative displacement envelopes were suggested as a colliding criteria of the unconstrained objects.
원자력 발전소의 안전관련 설비들은 운영과정에서 일시적으로 비구속 상태에 있게 되며, 이때 지진이 발생할 경우 이러한 설비들은 미끄러짐에 의한 손상이 발생될 수 있다. 이에 본 연구에서는 바닥 진동으로 인한 비구속 물체의 미끄러짐 거동 파악을 위한 실험과 해석을 수행하였다. 실험에서는 마찰계수를 구하기 위한 정역학적 실험과 동역학적 실험 그리고 해석 결과와 비교하기 위한 진동 테이블 실험을 수행하였으며, 해석 방법으로는 미끄러짐 거동을 표현하는 비선형 미분방정식의 해를 선형축차적분법으로 구하여 이를 이용한 전산프로그램을 작성하였다. 작성된 전산프로그램의 검증을 위하여 바닥의 조화진동과 선형진동에 대한 정해를 구하여 비교하였으며, 진동테이블을 이용한 실험 결과와 비교하였다. 또한 미끄러짐으로 인한 비구속 물체의 충돌 기준을 상대변위 포락도를 이용하여 제시하였다.