• Title/Summary/Keyword: 신축관

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Finite Element Analysis of 2ply Bellows Expansion Joint based on Cyclic Loading Test (2ply 벨로우즈 신축관이음의 반복하중 실험 기반 유한요소 해석)

  • Son, Ho-Young;Jeon, Bub-Gyu;Lee, Sang-Woo;Ju, Bu-Seog
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2022.10a
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    • pp.311-312
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    • 2022
  • 최근 발생한 경주 및 포항 지진으로 인해 다수의 매립배관 손상이 보고되었다. 벨로우즈 신축관이음은 기하학적 특성으로 인해 진동 및 침하 등으로 인한 손상을 저감시킬 수 있다. 벨로우즈 신축관이음관의 내진 성능평가에 대한 실험적 혹은 해석적 연구는 미미한 상황이다. 본 연구는 벨로우즈 신축이음관의 내진성능을 분석하기 위해 반복하중 기반의 실험적 연구를 수행하였다. 또한 실험결과를 기반으로 3차원 유한요소 모델을 구축하였으며 실험과 해석에서 얻어진 하중-변위 관계를 비교하였다. 해석 모델에서 전체적인 강성이 큰 것으로 나타났으며 최대 변위가 작용할 때 에너지 소산량은 약 10% 가량 큰 것으로 나타났다.

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Sensitivity Analysis of a Bellows Expansion Joint subjected to Monotonic Loading Due to Structural Uncertainty (단조하중을 받는 벨로우즈 신축이음관의 구조적 불확실성에 의한 민감도 분석)

  • Son, Hoyoung;Lee, Jong-Ryun;Jeon, Bub-Gyu;Ju, Bu-Seog
    • Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.305-306
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    • 2023
  • 지반 침하 및 액상화 등에 따른 과도한 상대변위로 인한 매립배관 시스템의 손상을 저감시키기 위해 종종 벨로우즈 신축이음관은 사용된다. 벨로우즈 신축이음관의 성형과정에서 회선의 벽두께 감소와 같은 구조적인 불확실성이 발생할 수 있으며 특히, 벽두께 감소는 벨로우즈 신축이음관의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 매립배관 시스템의 효율적인 유지관리를 위해 회선의 벽두께 감소에 의한 벨로우즈 신축이음관의 성능평가는 필요하다. 하지만 회선의 벽두께 감소가 벨로우즈 신축이음관의 성능에 미치는 영향을 조사하는 연구는 미미하다. 따라서 본 연구는 기초적인 연구로써 고충실도 유한요소 모델을 이용하여 단조하중을 받는 벨로우즈 신축이음관의 벽두께 감소에 의한 성능을 평가하고 민감도 분석을 수행하였다. 각 회선의 벽두께 감소를 20%로 적용하였을 때 최대하중은 약 3% 감소하는 것으로 나타났으며 2번 회선의 벽두께 감소가 최대하중 감소에 비교적 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

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A Study for Lifetime Predition of Expansion Joint Using HILS (HILS 기법을 적용한 신축관 이음 수명예측에 관한 연구)

  • Oh, Jung-Soo;Cho, Sueng-Hyun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.138-142
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    • 2018
  • This study used HILS to test an expansion joint, which is vulnerable to the water hammer effect. The operation data for the HIL simulator was the length rate of the expansion joint by the water hammer, which was used for life prediction based on the vibration durability. For the vibration durability test, the internal pressure of the expansion joint was assumed to be a factor of the durability life, and the lifetime prediction model equation was obtained by curve fitting the lifetime data at each pressure. During the test, the major failure modes of crack and water leakage occurred on the surface of the bellows part. The lifetime prediction model typically follows an inverse power law model. The pressure is a stress factor, and the model is effective in only a specific environment. Therefore, another stress factor such as temperature will be added and considered for a mixed lifetime prediction model in the future.

A Study for Lifespan Prediction of Expansion by Temperature Status (온도상태에 따른 신축관 이음의 수명예측에 관한 연구)

  • Oh, Jung-Soo;Lee, Bong-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.10
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    • pp.424-429
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    • 2018
  • In this study, an expansion joint that is susceptible to waterhammer was tested for its vibration durability. The operation data for the hydraulic actuator was the expansion length of the expansion joint when the waterhammer occurred. In the case of the vibration durability test, the internal temperature status of the expansion joint was assumed to be a stress factor and a lifespan prediction model was assumed to follow the Arrhenius model. A test was carried out by increasing the internal temperature status at $30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$, and $65^{\circ}C$. By a linear transformation of the lifespan data for each temperature, a constant value and activation energy coefficient was induced for the Arrhenius equation and verified by comparing the value of a lifetime prediction model with the experimental value at $85^{\circ}C$. The failure modes of the ongoing or finished test were leakage, bellows separation, and internal deformation. In the future, a composite lifespan prediction model, including two more stress factors, will be developed.

Design Process Improvement through the Integration of Commercial Software (상용 소프트웨어의 통합을 통한 설계 및 검증 시간 단축을 위한 연구)

  • Jung, Hyun-Seok;Cho, Woo-Seok
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.1108-1113
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    • 2005
  • 한국정부가 제조물책임법을 2002년 7월에 도입한 이래, 많은 제조업체가 설계해석 툴의 도입을 검토하고 있다. 또한, 원청업체의 요청에 의해 설계해석 툴을 도입하기도 한다. 일반적으로 설계 해석 툴들은 엄청나게 복잡하고 방대한 지식을 포함하고 있기 때문에, 이 툴을 사용하는 해석 전문가 역시 전문가는 설계 및 분야에 관한 방대한 지식을 터득해야 한다. 따라서, 중소기업에 이런 툴을 도입하기 위해서는, 도입비용 뿐 아니라, 운용 인력 확보에도 상당한 애로를 겪고 있다. 본 연구에서는, 신축관을 설계하는 업체를 대상으로 하여, 신축관의 특성을 이해하기만 하면 해석이 가능한 시스템을 구축하여, 해석 툴의 사용자 범위를 확대하고자 한다. 이 목표를 달성하기 위하여, MS-Excel, MDT, ANSYS를 통합하였으며, 이 연구결과로, 특별한 교육을 받지 않은 설계자도 이 통합 시스템을 운용할 수 있고, 설계 및 검증 시간을 획기적으로 단축할 수 있음을 확인하였다.

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Finite Element Analysis of Pipe Systems Connected by Bellows Based on APDL Customizing (APDL Customizing 기반한 신축관으로 연결된 파이프 시스템의 유한요소 해석)

  • Son, Byoung-Jik;Jang, Bongchoon;Lee, Sang-Youl
    • Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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    • v.6 no.4
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    • pp.38-43
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    • 2015
  • This study performed a finite element stress analysis of pipe system connected by bellows based on APDL(ANSYS Parametric Design Language) customizing. The effects of different shapes of developed pipes for various parameters are studied using the finite element commercial package for this study. The structural behavior of complex pipe structures with bellows was also investigated to study the interactions between bellows and other parts. Based on the ANSYS APDL, the effect of initial axial and lateral displacements, and internal temperature and pressure on the Von Mises stress distribution is also analyzed.

Study on the Physical Characteristics of Water Supply Steel Pipe according to Temperature Change (수도용 강관의 온도변화에 따른 물리적 특성에 대한 연구)

  • Kim, Woo-young;Jang, Am
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.39 no.12
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    • pp.733-740
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    • 2017
  • 'The facilities standards of water supply' issued by the Ministry of Environment in 2004 indicates that expansion joints cannot be used in welding water supply steel pipes. However, their reason is not clear and it is difficult to confirm the stability of the steel pipe for a water supply pipeline. The purpose of this study is to determine whether or not an expansion joint is necessary to improve the stability of water supply in steel pipe through a displacement analysis of the pipework. The test results are as follows. Firstly, it was found that expansion and contraction of the water supply steel pipe (D 2,400 mm) occur repeatedly in 4 cycles per year, and the maximum expansion and contraction amount of the pipe is 13.03 mm in 1.24 km pipelines. Secondly, the thermal stress caused by expansion and contraction of the steel pipe is $13.7{\sim}36.1kgf/cm^2$ according to the burial depth (0~4 m). The main comparison factors to determine the stability of the steel pipe (STWW 400) were the allowable tensile strength and the fatigue limit, which were computed to be $4,100kgf/cm^2$ and $1,840kgf/cm^2$, respectively. Finally, the thermal stress of the steel pipe is very small compared to the allowable tensile stress and fatigue stress. Therefore, thermal stress does not affect the stability of the steel pipe, although the expansion and contraction of the steel pipe occurs by temperature changes. In conclusion, the study demonstrated that expansion joints are not required in water supply steel pipelines.

Elongation of the Ovipositor in Korean Rose Bitterling, Rhodeus uyekii (Pisces: Cyprinidae) (각시붕어, Rhodeus uyekii (Pisces: Cyprinidae)의 산란관의 신장)

  • Chae, Byung-Soo
    • Korean Journal of Ichthyology
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    • v.13 no.2
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    • pp.111-116
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    • 2001
  • Factors influencing elongation of the ovipositor in the bitterling Rhodeus uyekii were examined under several conditions. The ovipositors of the females were periodically elongated under the presence of mussels or males, and in some cases without either. When females were reared without mussels and males, the ovipositor did not elongate in one fish in a large aquarium, but it did become elongated in another fish in a small aquarium and in many fishes in a large aquarium. Duration of the elongated state of the ovipositor was 1~3 days (mean 1.2~2.5 days) and the periodicity of elongation was 4~15 days (mean 6.4~11.9 days). Length of the elongated ovipositor was 68~100% (mean 78.5~98.8%). Length of ovipositor in the interpeak period was 20~51% (mean 27.3~33.1%); in the post-elongation period it did not elongated further 3~30% (mean 11.1~19.9%). The effect of aquarium size and number of individuals in the aquarium on the elongation of the ovipositor, and inter-specific or inter-generic differences based on previous reports are discussed.

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건설안전리포트 - 삼성물산 건설부문 국립 생태체험관 신축현장 - 안전으로 환경과 건축 역사에 남을 건물 지을 것

  • Yeon, Seul-Gi
    • The Safety technology
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    • no.166
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    • pp.12-14
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    • 2011
  • 불과 2년 전 한적한 시골 농경지였던 충청남도 서천군 마서면 일대. 푸른 들판과 초록의 나무만 가득했던 이곳이 환경보존의 중요성을 알리는 '생태원'으로 변하고 있다. 무려 99만8,000$m^2$의 사업부지에 생태연구센터, 생태교육센터, 생태체험관, 야외생태체험공간 등이 내년 말 완공을 목표로 한창 조성되고 있는 것. 각 시설 모두가 세간의 큰 관심을 받고 있지만 그중에서도 삼성물산 건설부문이 시공 중에 있는 '국립 생태체험관'은 아직 완공 전임에도 국내를 넘어 세계적으로 유명세를 떨치고 있다. 열대관, 아열대관, 지중해관, 온대관 극지관 등 지구의 5대 생태계를 재현하는 '국립 생태체험관'은 전 세계 각지의 유명 생태관들의 모든 장점에다 국내만의 독창성을 더해 현존 최고 생태체험관의 탄생을 예고하고 있다. 때문에 시공사의 자긍심이 남다른 것은 당연한 일. 최신 친환경 공법을 바탕으로 건물의 가치를 높이는데 혼연의 힘을 다하고 있다. 특히 시공 과정에서 가장 많은 신경을 쓰는 것이 바로 '안전'이다. 후세에 환경보전과 보호의 필요성을 전하는 의미 깊은 장소이니 만큼 안전사고로 그 취지를 얼룩지게 할 수 없다는 것이 이곳 임직원의 각오. 안전으로 역사에 기록될 건축물을 만들고 있는 삼성물산 건설부문의 '국립 생태체험관' 신축현장을 찾아가 봤다.

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Leakage-reduction Measures at a Joint between CPVC Piping for a Sprinkler System and a Pipe Expansion (스프링클러설비용 CPVC관과 신축배관 접속부분에서의 누수저감 대책에 관한 연구)

  • Lim, Chun-Ki;Lim, Yun-Tack;Baek, Eun-Sun
    • Fire Science and Engineering
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    • v.29 no.3
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    • pp.21-30
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    • 2015
  • In this study, we try to suggest measures to reduce leakage at a joint between CPVC piping for a sprinkler system and a pipe expansion through reviews of domestic and foreign standards and related tests. The quality of the waterproof rubber packing material between a valve socket and pipe expansion nut was examined. In the leak test, the valve socket material over the expansion part of the metal pipe nut was found to use a metal part or a schlorinated polyvinyl chloride pipe nut part. In addition, the KS B 0221 standard for parallel pipe threads with threaded and thread inspection criteria and inspection standards in order to ensure an acceptable quality of valve socket, there is a need to amend the regulations to comply with the KS B 5223 (screw thread limit gauges parallel pipe threads). We do not have detailed standards for expansion piping nuts for waterproof rubber ring material, so we need to amend the relevant criteria for EPDM material to be used with excellent waterproofing, for which both NBR and EPDM are currently used.