• Composites Research
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• 제16권6호
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• pp.1-9
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• 2003

본 논문에서는 웨이블 분포 함수를 이용한 확률 파손 해석을 통해 복합재 압력 용기의 섬유 강도를 예측하였다. 그리고 섬유 강도의 크기 효과를 확인하고 해석의 타당성을 입증하기 위하여 섬유 인장 시편, 한 방향 복합재 시편과 복합재 압력 용기를 이용만 강도 시험이 수행되었다. 해석적 방법으로 웨이블 최약 링크 파손 모델과 다단계 연속 파손 모델을 이용하였고, 해석 결과를 상호 비교하였다. 크기 효과에 의해, 시편의 부피가 증가함에 따라 섬유 인장 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 해석을 통해 예측한 한 방향 복합재 시편과 복합재 압력 용기의 후프 층 섬유 강도 분포는 시험 값과 좋은 일치를 보였다. 섬유 강도의 크기 효과는 소재와 제작 공정 변수의 함수로서, 다른 소재 및 제작 공정에 대해서는 다른 크기 효과를 보이게 된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권1호
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• pp.74-83
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• 1995

원자로 압력용기에서의 정화한 속중성자 조사량의 계산은 발전소 압력용기 surveillance program의 핵심적인 부문이다. 최근 기존의 ENDF /B-III~V에 있는 철의 핵단면적 자료가 압력용기와 같은 철이 포함된 구조물에서 속중성자속을 낮게 평가하는 것으로 알려지고 있다. 본 논문에서는 ENDF /B-IV와 VI의 철(Fe) 자료의 비교를 위해 영광3/4호기 모델과 2개의 ENDF/B 파일에 있는 각각의 철자료를 이용하여 47-에너지그룹 핵단면적집 (CXFe-IV와 CXFe-VI )을 만들었다. CXFe-IV와 CXFe-VI를 사용하여 수행한 DOT4.3 계산결과에 의하면 압력용기 취화해석에 중요한 속중성자속(E 〉 1.0 MeV) 계산에서 ENDF /B-VI의 철자료를 사용한 경우가 ENDF /B-IV의 철자료를 사용한 경우보다 압력용기 내부표면에서 7.6%, 외부표면에서 20% 높게 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.31-37
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• 2013

본 연구의 목적은 최적화 해석 기법을 이용하여 복합재 압력용기의 스커트 치수를 도출하는 것이다. 복합재 압력용기 스커트 최적화 해석은 부분문제 근사법을 사용하였으며, APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 해석의 모든 과정을 일괄처리하였다. 설계변수로는 압력용기 스커트 부위의 두께와 길이를 선정하였으며, 내압에 의해 발생하는 변위와 무게를 각각 목적함수로 하여 최적화 해석을 통해 최적의 스커트 치수를 도출하였다. 그 결과 복합재 압력용기의 스커트 무게를 최대 4.38% 절감할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권3호
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• pp.134-142
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• 2018

가압용 압력용기로부터 오리피스를 통해 기체가 배출되는 경우에 대하여 기체배출특성을 예측하기 위한 모델 개발에 대한 연구이다. 추진체계에 사용하기 적합한 압력용기에 대해 시험을 수행하여 대표적인 압력과 온도를 계측하였고, 압력용기 내부의 열전달에 대한 가정과 이에 대한 모델을 적용하여 시뮬레이션을 통해 압력과 온도를 예측하여 비교하였다. 그 결과 제안된 열전달 모델을 통해 계측된 압력과 온도와 유사한 예측 결과를 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1627-1633
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• 2012

심해저 장비에 사용되는 압력용기는 내장된 전자장비를 대기압 상태로 보호할 수 있도록 설계되어야 한다. 따라서 해수에 노출되지 않도록 수밀성과 심해의 높은 압력을 견딜 수 있는 구조적 안전성을 확보해야 한다. 본 연구의 압력용기는 원통형이며, 중앙부의 원통형 용기와 양 끝단의 평판형 덮개부로 이루어져있다. 일반적으로 압력용기 내부 전자장비와의 통신 및 전력전송을 위해 압력용기 덮개판에 다양한 수중 커넥터를 배치 한다. 그러나 한정된 덮개판 공간에 다수의 홀이 배치되면 응력집중을 유발하여 압력용기 덮개판의 구조적 안전성에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 구조적 안전성을 고려한 압력용기 덮개판의 홀 배치 최적화 기법에 대한 연구를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권3호
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• pp.707-715
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• 1994

This study presents thickness optimization for the pressure vessel domes subject to internal pressure and axial force simultaneously. The considered typical pressure vessel domes are ellipsoidal and tori-spherical domes with skirt and nozzle part. These pressure vessel domes under loading have higher stress concentration on geometric discontinuity parts. Therefore, thickness optimization of axi-symmetric pressure vessel domes is essentially concerned on minimizing this stress concentration. The objective function is minimization of weight of pressure vessel dome. The design variable is thickness of dome and cylinder. Considered constraint is Von Mises equivalent stress. In the optimization procedure, ANSYS code is used. The equivalent and hoop stress of original shape domes are compared with those of optimal shape domes. And optimal thicknesses for pressure vessel domes are presented.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.116-122
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• 2023

저탄소 친환경에너지 정책이 진행으로 인해 수소 공급을 위한 수소충전소의 증가됨에 따라 사고발생 위험도 커지고 있다. 실제 압력용기는 제조과정에서 발생할 수 있는 노치와 기공, 개재물 등의 결함이 존재할 수 있다. 따라서 내압이 작용하고 있는 압력용기에 균열이 존재할 경우에 대한 압력용기의 건전성을 평가하는 것은 필요하다. 본 연구에서는 표면균열이 있는 수소충전용 압력용기의 구조안전성을 평가하기 위해 3차원 유한요소해석을 이용하였으며, 표면균열의 형상은 일반적으로 많이 사용되는 반타원 형상을 적용하여 균열의 형상 및 응력비에 대한 균열진전 특성을 비교하였다. 향후, 이러한 결과를 이용하여 파괴역학을 고려한 압력용기의 잔존수명 예측에 활용할 예정이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.929-933
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• 2003

Internal defects of thin pressure vessel used in the power plants or the chemical plants may be created and grow due to corrosion or creep fatigue to reduce the strength and cause critical failure during operation. Therefore it is very important to detect this defect at the early stage. For this purpose, non-destructive, non-contact and highly sensitive method should be considered for on-line application. In this paper, a laser shearographic interferometer is applied to inspect circular defects and notch defects existed inside of thin pressure vessel under the presence of pressure up to 3 times of atmospheric pressure. The influences of the defect shape and size as well as the internal pressure to the characteristic pattern in the shearography fringe are investigated, and the quantitative evaluation of the defect size is tried. Also the experimental results are compared with the destructive test results to show the applicability of this method to the quantitative evaluation of internal defects in the thin pressure vessel.

• Composites Research
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• 제35권6호
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• pp.425-430
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• 2022

수소가스용 압력용기의 안전성 평가를 위해 다양한 내구성 시험이 요구된다. 고온 정압 시험은 고압(875 bar) 하에 고온(85℃ 이상)에서 장시간(1,000시간) 유지하여 수소 용기의 내구성을 시험하는 방법이며 승용차용 용기에 한정되어 있다. 하지만 대용량 수소버스용 용기와 관련된 고온 정압 시험의 국제 기준은 논의 초기 단계이며, 시험의 효율성 및 신뢰성 측면에서 가속시험 기준 제시 등의 현실적 보완이 필요하다. 본 연구에서는 수소버스용 내압용기의 고온 정압 시험 기준을 정립하기 위해 열적환경에 노출된 내압용기 복합재의 기계적 물성평가를 진행하였다. 복합재의 인장강도는 수지의 유리전이온도에 가까워질수록 수지의 열화로 인해 강도가 감소한다. 또한 장시간 유지 시 수지의 후경화로 인해 인장강도의 재상승을 확인할 수 있었다. 따라서 대용량 수소버스용 압력용기의 고온 정압 시험은 탄소섬유 복합재의 에폭시 수지 물성을 바탕으로 시험 조건을 설정해야 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.275-280
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• 2008

To improve the durability of a hydrogen pressure vessel which is applied high-pressure, it needs the autofrettage process which induces compressive residual stress in the Aluminum liner. This study presents the elasto-plastic analysis to predict the behavior of structure accurately, and the Tsai-Wu failure criterion is applied to predict failure of pressure vessel of Aluminum liner and composite materials. Generally, plastic analysis is more complex than elastic analysis and has much time to predict. To complement its weakness, the AxicomPro(EXCEL program), applied radial return algorithm and nonlinear classical laminate theory (CLT), is developed for predicting results with more simple and accurate than the existing finite element analysis programs.