초록
본 연구에서는 해양구조물의 상부(top side) 구조물을 설치할 때 필요한 장치인 LMU(Leg Mating Unit)의 강성을 구조해석을 통하여 검토하였다. 이것은 구조물의 지지 점에 장착되어 설치 시 충격을 흡수하고 안정적으로 구조물을 지지하는 데 사용된다. LMU는 가운데가 비어있는 원통형 구조로서 수직 하중을 지지하기 위해서 일래스토머릭 베어링(Elastomeric Bearing, 이하 EB)과 철판을 여러 층으로 적층한다. EB의 강성은 기본적으로 베어링의 크기에 영향을 받지만, 동일한 크기에서도 내부 보강판의 적층 수에 따라 강성이 변하게 된다. 일반적으로 보강판과 압축 강성 사이의 관계를 분석하여 적합한 설계를 한다. EB의 강성은 변위를 제어하면서 반력을 산출하는 방식으로 분석을 한다. 먼저 보강판의 크기와 압축 강성 관계를 검토하고, 보강판의 적층 수와 압축 강성 관계를 검토한다. LMU는 장착되는 지점마다 다른 하중이 요구된다. 해석을 통해 각 지점에서 동일한 변형이 발생하도록 압축 강성을 다르게 설계하는 것이 목표이다. 본 연구의 유한요소해석을 위하여 상용 프로그램인 ANSYS를 이용하였다.
In this study, the stiffness of an LMU (Leg Mating Unit), which is a device required for installing the top side part of an offshore structure, was examined through structural analysis. This unit is mounted on the supporting point of the structure and is used to absorb the shock at installation. It is a cylindrical structure with an empty center. To support the vertical load, elastomeric bearings (EBs) and iron plates are laminated in layers. The stiffness of the EBs is basically influenced by the size of the bearings, but it varies with the number of laminated sheets inside the same sized structure. The relationship between the stiffener and the compressive stiffness is investigated, and its design is suggested. The stiffness of the EBs is analyzed by calculating the reaction force, while controlling the displacement. First, the relationship between the size of the reinforcing plate and the compressive stiffness is considered. Next, the relationship between the number of stacked reinforcing plates and the compression stiffness is considered. Different loads are required for each installed point. The goal is to design the compression stiffness in such a way that the same deformation occurs at each point in the analysis. In this study, ANSYS is used to perform the FE analysis.
