• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.387-393
• /
• 2021

본 연구에서는 해양플랫폼의 탑사이드 구조에서 주로 채택하고 있는 파이프 연결 구조의 피로 수명 증가를 위한 방안을 찾기 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 상용해석프로그램인 MSC Patran/Nastran을 적용하였으며, 대표적인 중앙부 구조 형상을 해석모델로 선정하였다. 하중에 따른 응력집중 현상을 구현하기 위하여, 8 절점 솔리드 요소를 이용한 모델링을 구현하였다. 주요하중은 횡방향 하중 2가지와 대각선 파이프에 인장 하중을 고려하였다. 주요 위치에서의 Hot spot 응력을 확인하기 위하여, 0.01 mm dummy 쉘 요소를 적용하였으며, 0.5 t와 1.5 t 위치에서의 주응력을 계산한 후 외삽법에 따라 용접부에 발생하는 응력을 추정하였다. 일부 구간에서는 만족해야 하는 피로 수명 이하로 평가되어, 보강이 필요하였다. 보강은 기존 설계된 파이프의 두께나 지름을 변경하지 않고, 피로수명이 부족한 부위에 응력집중계수를 낮출 수 있도록 브래킷을 추가하였다. 인장 하중에 대해서는 bracket toe에서 응력은 23 % 증가하였고, 기존에 문제가 된 파이프의 내측, 외측에서의 응력은 약 8 % 감소하였다. 휨 하중에 대해서는 bracket toe에서 응력은 3 % 증가하였고, 기존에 문제가 된 파이프의 내측, 외측에서의 응력은 약 48 % 감소하였다. 신규 브래킷 보강으로 인하여, bracket toe의 응력증가가 발생하였지만, S-N 커브 자체가 파이프 조인트에 비해 좋으므로 큰 문제가 되지는 않는다. 본 연구에서 적용한 국부 보강을 통한 피로 수명 개선 방법은 기존 설계안의 변경을 최소화하면서 피로 수명 증가를 효율적으로 할 수 있다는 점에서 관련 산업에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.363-371
• /
• 2023

한 척의 선박을 건조하기 위해서는 다양한 크기의 블록(block)들을 이동 및 탑재해야 한다. 이러한 과정에서 블록의 체결 방법 및 각 조선소 설비 특성에 맞는 다양한 기능에 부합하는 러그를 사용하고 있다. 블록 구조의 중량 및 형태에 따라서 러그의 크기와 형상이 다양하며, 샤클(shackle)이 체결되는 홀 주변에 부족한 강성을 보완하기 위하여 덧판(doubling pad)을 용접하여 구조를 보강한다. 리프팅(lifting) 조건별 러그의 설계를 하는 방법은 보 이론(beam theory)에 의한 수계산 방법과 유한요소해석 모델링을 이용한 구조해석을 수행하고 있다. 해석적 방법의 경우, 요소의 종류와 모델링 방법에 따라서 결과 차이가 발생하여 표준화된 평가법의 정립이 필요한 상황이다. 이러한 모호한 방법론 적용 시 블록의 이동 및 반전(turn-over) 과정 중에서 심각한 안전 문제를 유발할 가능성이 있다. 본 연구에서는 러그의 실제 탑재공정에 따른 구조 응답을 평가할 수 있는 모델링 조건, 평가법을 확정하고자 다양한 변수의 영향을 수치 구조해석을 통하여 비교 및 분석하였다. 러그 홀(hole) 주변 덧판부와 용접 비드(bead)를 표현한 모델링 기법이 가장 실제적인 거동 결과를 주고 있다. 실제 러그와 동일한 조건(용접부 비드만 주재료와 연결)의 모델링에 등가하중을 적용한 결과는 MPC 하중 적용 결과보다 낮은 최종강도를 나타낸다. 더불어 해석 시간 단축을 위해서 2차원 쉘(shell) 요소를 적용한 경우, 덧판 두께를 85% 수준으로 감소시켜서 안전사용하중을 예측할 수 있음을 확인하였다. 논문에서 검토한 다양한 변수의 영향들 결과는 러그 설계 및 안전사용하중 예측에 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제10권1호
• /
• pp.49-62
• /
• 2008

본 논문은 대표적인 도로상 지반재료에 대한 반복하중 작용시 변형특성을 평가하였다. 회복변형과 영구변형의 중요한 두 가지 계수를 반복재하 삼축시험의 결과를 통하여 추정하였다. 또한 응력상태와 환경조건, 그리고 재료특성을 각각 고려하여 영향을 비교 분석하였다. 국내 도로지반재료는 억물림과 변형후 회복적인 특성으로 인해 재료의 영구변형은 일정한 증가율을 가지며 이후 거의 일정변형율로 수렴하는 것으로 관측되었다. 연구결과선정된 영구변형 모델과 계수는 일정한 회수의 반복하중이 가해진 이후 변형을 예측하는데 적합함을 알 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.200-204
• /
• 2016

본 연구에서는 유로형(EURO type) 클린 디젤 CRDI(common rail direct injection) 엔진용 오버플로우 밸브 성능 평가 시스템을 구현한다. 친환경 조건에 맞도록 정밀 기능을 구비한 오버플로우를 위해 스프링의 하중을 고려한 구현이 중요하다. 특히 정밀제어에 따른 디젤 차량의 성능평가는 연비 향상과 환경 규제 만족이 필연적이다. 이에 성능평가를 위한 평가 알고리즘의 기본 조건은 100cc 미만에서 3.0 bar, 150 cc 이상에서 3.3 bar, 250 cc이상에서 4.0 bar를 사용하여 시험한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
• /
• pp.224-227
• /
• 2007

This paper introduces the results of acoustic loads test conducted on the upper stage assembly of KSLV-I, which is the first Korea space launch vehicle. A launch vehicle and its payloads are subjected to severe acoustic pressure loading when they lift off and ascent during the transonic periods. Acoustic loadings are spreaded out broad frequncy-spectrum up to 10,000Hz. Acoustic loads are a primary source of structural random vibration of the upper stage and payloads. Therefore, in order to verify the structural integrity of the upper stage assembly of KSLV-I and the survivability of its components under severe random vibration environment, acoustic loads test is conducted in the high intensity acoustic chamber with 142dB (overall SPL). The results show the structural design and component random vibration specifications well meet with the environmental requirements.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.71-82
• /
• 2000

본 연구에서는 교량구간에서 경량전철의 주행에 의한 지반진동해석방법을 제안하였다. 경량전철의 주행시 교각에 작용하는 동하중을 열차와 교량의 상호작용을 고려하여 구하였으며, 경량전철 동하중에 의한 인근의 지반진동을 평면내 파동 전파와 축대칭 파동전파 해법을 사용하여 구한 후 비교/분석하였다. 또한, 축대칭 진동해석결과를 선형조합한 보다 엄밀한 교량구간에서의 지반진동해석법을 제시하였으며, 이를 통해 인접교각이 지반진동에 미치는 영향을 고찰하였다. 아울러 경량전철의 운행에 따른 환경진동의 문제를 평가하기 위하여 상판재료와 지반조건 등 제반사항의 변화에 따른 지반진동의 변화를 살펴보았다.

• 한국지진공학회논문집
• /
• 제5권5호
• /
• pp.13-23
• /
• 2001

연계논문 에서는 해양환경하중을 받는 스틸자켓의 기하학적 비선형을 고려한 정적 동적해석을 위한 유한요소 정식화 과정을 제시하였다. 또한, 스틸자켓의 극한거동을 추적하기 위하여 뼈대구조의 소성힌지 해석법을 적용하였다. 본 연구에서는 스틸자켓의 통합해석 프로그램 OSA2000을 개발한다. 연계논문에서 제시된 주처리 프로그램의 내용을 제외하고, visual basic과 OpenGL 그래픽 라이브러리를 사용하여 데이타 입력을 효과적으로 수행하기 위한 전처리 프로그램과 해석결과 분석을 위한 후처리 프로그램을 개발한 내용을 요약한다. 또한, 다양한 예제해석을 통하여 프로그램의 검증 및 해석결과를 제시한다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.104-108
• /
• 2009

As the demands of ocean resource development increase, many offshore structures are required. To cope with the active ocean developments, many types of construction methods have been applied for offshore facilities, including oil, gas and harbors. One of the challenges is to transport and install the heave bridge caisson. Several construction methods are well understood. However, for the sake of safety and reliability, the F/D installation method can be utilized. While the caisson is carried by an F/D, the mooring force of the tug boat and the structure stability from exiting motions in the dock should be checked against external loadings and sea conditions. The external loads can be classified with wind force, current force, and wave force. In the stability analysis, transportation velocity and draft of F/D are important factors. The dynamic stability and hook load for crane barge installation for the same caisson are also studied. Considering external loads and dominant factors, the stability of caisson during transportation has been investigated.

• 한국항해항만학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.441-447
• /
• 2002

전세계적인 인구증가와 산업화로 인하여 육지면적의 부족, 육상자원의 고갈 등의 문제로 해양의 이용 및 개발의 관심이 늘어나고 있으며, 환경친화적인 해양공간을 확보하기 위하여 초대형 부유식 해상구조물에 대한 기술개발이 요구되고 있다. 본 논문에서는 초대형 부유식 구조물의 상부구조물에 대한 시간이력해석법에 대하여 소개하고 파랑하중에 의한 부체변형을 이용한 시간변위이력 산정 방법을 제안한다. 또한 주기 및 진폭의 변화에 따른 상부구조물의 동적 시간이력응답 결과를 분석하고 초대형 부유식 상부구조물 시설계안의 동적구조안전성을 평가한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2005년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1319-1322
• /
• 2005

최근 컴퓨터 기술의 발달로 공공 분야에서 구조물 감시 시스템의 중요성이 대두 되고 있다. 현재 구조물 감시 시스템은 감지 능력, 데이터 처리, 피해의 양, 구조물의 상태 예상을 기본 목적으로 하여 운영된다. 기존 감시 시스템은 센서의 측정으로 얻은 데이터를 유선을 통해 기지노드로 전송한다. 유선으로 연결된 감시 시스템에는 많은 초기 설치비용, 네트워크 전송 케이블의 유실 문제와 같은 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 전송 장치, 센싱 보드, 무선 장치로 구성된 무선 네트워크 환경에서 동작하는 무선 감시 시스템을 구성하였다. 구현된 시스템은 하중에 따른 변화를 실시간으로 감시하므로 구조물의 안전성 향상에 기여한다.