• 제목/요약/키워드: Pipe bending

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CFRP 파이프의 와인딩 적층 패턴 설계 및 HNT 나노입자 보강에 따른 수 환경에서의 기계적 물성 평가 (Comparison of Mechanical Properties on Helical/Hoop Hybrid Wound HNT Reinforced CFRP Pipe with Water Absorption Behavior)

  • 최지수;박수정;김윤해
    • Composites Research
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    • 제34권3호
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    • pp.174-179
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    • 2021
  • 유체 이송에 사용되는 강재 파이프는 신설과 도장, 또는 부식과 노후화로 인한 제반 시설 보수에 거대한 규모의 시간과 비용이 요구된다. 이에 본 연구에서는 강재 파이프의 대체재로, 내부식성과 내화학성이 우수한 탄소섬유강화복합재료(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP) 파이프 구조의 최적화 설계를 수행하였다. 헬리컬 패턴 표면에 후프 패턴을 혼합적층하여 내구성을 향상시켰으며, 수분 환경에서의 에폭시 흡습 현상을 억제하기 위해, 할로이사이트 나노튜브(Halloysite Nanotube, HNT)를 첨가하였다. HNT/CFRP 파이프는 필라멘트 와인딩 공정으로 제작하였으며, 기계적 물성 시험과 70℃ 고온 증류수 환경하에서 흡습 시험을 진행하였다. 그 결과, 파이프 두께의 0.6%에 해당하는 후프 패턴의 적층 시, 가장 우수한 물성을 나타냈다. 또한 0.5 wt.% HNT 첨가 시 상대적으로 높은 내흡습성을 가졌으며, 층간 계면에서의 박리 현상이 지연되어 가장 낮은 강도 저하율을 보였다.

롤 포밍 공법을 이용한 고강도 차체 부품 제작 기술 개발 (Development of Manufacturing Technology for Center Floor Cross Member with Roll Forming Process)

  • 김동규;박상언;조국래;이규현;김광희;이문용
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.297-300
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    • 2009
  • The roll forming process is often used to manufacture long, thin-walled products such as a pipe. The final cross-section is a comparatively simple open-channel, a closed tube section or a complex profile with several bends. In recent years, that process is often applied to the bumper beam in the automotive industries. In this study, a optimal Center Floor Cross Member manufacturing technology, model deign and proper roll-pass sequences can be suggested by forming number of roll-pass and bending angle, and also effects of the process parameters on the final shape formed by roll forming defects were evaluated.

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굽힘하중을 받는 배관계의 LBB거동 및 균열개구변위의 평가 (The Evaluation of LBB Behavior and Crack Opening Displacement on Piping System under Bending Load)

  • 남기우;안석환;안도고토지
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.67-72
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    • 2001
  • The LBB behavior and the crack opening displacement after a crack penetrated wall thickness of statically indeterminate piping system were investigated in this study, compared with statically determinate piping system. The reduction of ultimate strength caused by a crack was relatively small in the statically indeterminate piping system. The statically indeterminate piping system has more safety margin for LBB behavior than the statically determinate piping system. The crack opening displacement could be evaluated by using the plastic rotation angle proposed to evaluate the crack opening displacement after crack penetration in pipe with a non-penetrating crack.

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회전 관성을 고려한 전달행렬법 기반의 Expansion Joint 진동해석 (Vibration Analysis of Expansion Joint based on Transfer Matrix Method Considering the Rotary Inertia)

  • 신동호;김상호;윤형호;임희곤;오재응;이정윤
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제21권7호
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    • pp.665-673
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    • 2011
  • Simplified formulae for axial and bending natural frequencies of a bellows are developed using an equivalent thin-walled pipe model. The axial and bending stiffness of bellows is determined using lumped transfer matrix method. Transfer matrix method which includes the rotary inertia is used to calculate the natural frequencies for axial and lateral vibration. The result from the simplified formula are verified by those from as experiment result and a finite element analysis. This comparisons show good agreement with the each other.

철도하중을 고려한 기초구조물과 강관말뚝 연결부 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Connection between RC Footing and Steel Pile according to Rail loads)

  • 김정성;김대상;조국환
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.1607-1614
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    • 2011
  • As the connection between spread footing and pile is very important structural connection, it acts as the inter-loading medium to transfer the rail loads applied by superstructure to ground through the body pile of foundation. The experimental study is the method how to reinforce the pile cap between steel pile and footing utilizing perfobond plate with protruding keys. It were experimented on the compression punching tests and bending moment tests against the vertical loading and horizontal loadings acting on head of steel tube pipe. As a result, the tension capacity of the perfobond plate exhibited the superior performance due to the interlocking or dowel effects by the sheared keys of perfobond plate, and there were showing the sufficient strength and ductile capacity against the bending moment of horizontal loading tests. Therefore, it is judged that "the embedded method of perfobond plate in pile cap and footing" which is utilizing the shear connection of perfobond plate with protruding keys has a sufficient structural stability enough to be replaced with the current specification of reinforced method of pile cap with vertically deformed rebar against the vertical compression loads and bending moments that are able to occur in the combination structure of steel pile and the footing foundation.

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굽힘하중을 받는 배관의 파손에 미치는 감육의 영향 (Effect of wall Thinning on the Failure of Pipes Subjected to Bending Load)

  • 안석환;이수식;남기우
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.242-246
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    • 2004
  • Effects of circumferentially local wall thinning on the fracture behavior of pipes were investigated by monotonic four-point bending. Local wall thinning was machined on the pipes in order to simulate erosion/corrosion metal loss. The configurations of the eroded area included an eroded ratio of d/t= 0.2, 0.5, 0.6, and 0.8, and an eroded length of I = 10 mm, 25 mm, and 120 mm. Fracture type could be classified into ovalization, local buckling, and crack initiation depending on the eroded length and eroded ratio. Three-dimensional elasto-plastic analyses were also carried out using the finite element method, which is able to accurately simulate fracture behaviors excepting failure due to cracking. It was possible to predict the crack initiation point by estimating true fracture ductility under multi-axial stress conditions at the center of the eroded area.

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긴장력이 도입된 콘크리트 충전 강관말뚝을 사용한 복합말뚝의 수평거동 특성 (Lateral Behavior of Hybrid Composite Piles Using Prestressed Concrete Filled Steel Tube Piles)

  • 박노원;백규호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권12호
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    • pp.133-143
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    • 2018
  • 수평하중에 대한 말뚝의 휨강도를 증대시키기 위해 얇은 두께의 강관 내부에 PHC말뚝을 합성한 콘크리트 충전 강관(PCFT)말뚝이 개발되었다. PCFT말뚝의 휨강도를 강관말뚝과 비교하기 위하여 직경이 동일한 PCFT말뚝과 강관 말뚝에 대해 휨강도시험을 수행함과 동시에 한계상태설계법으로 P-M 상관도를 작도하였다. 그리고 PCFT말뚝의 하단에 PHC말뚝을 연결한 PCFT 복합말뚝의 수평지지력과 수평거동을 기존의 강관 복합말뚝(HCP) 및 강관말뚝과 비교하기 위하여 총 4본의 시험말뚝을 시공하고 수평재하시험을 수행하였다. 휨강도시험 결과 PCFT말뚝의 휨강도는 두께 12mm의 강관말뚝보다 18.7% 향상되었고, 동일한 휨하중에서 말뚝의 변위량은 강관말뚝보다 50% 감소하였다. 그리고 P-M 상관도로부터 연직하중을 받는 PCFT말뚝은 강관말뚝보다 휨내력이 크게 증가한 반면, 인발하중을 받는 PCFT 말뚝은 강관말뚝보다 휨내력이 감소함을 알 수 있었다. 또한 시험말뚝에 대한 수평재하시험의 결과에 따르면 상부말뚝의 길이가 동일한 경우 PCFT 복합말뚝은 HCP보다 수평지지력이 60.5% 컸고, 두께가 12mm인 강관말뚝보다 35.8% 큰 것으로 나타났다.

실측을 통한 융착식 플라스틱 입상배관 성능 평가 (An Applicability Estimation of Plastic Vertical Pipes using Electric Fusion Fittings through Measurement)

  • 박률;안영철;김현대;김정수;곽유식;김용경
    • 설비공학논문집
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    • 제25권11호
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    • pp.595-599
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    • 2013
  • The pipes used in buildings are generally categorized into metallic or plastic materials. Metal pipes, such as copper and stainless steel pipes, are mainly used for water and hot water supply, and for the heating system. However, plastic pipes made of polyethylene and cross-linked polyethylene are used for floor heating, water drainage, and air vent systems. Usually, plastic pipes have thermal demerits, such as high linear expansion coefficients and bending phenomenon by hot water, although the pipes have several merits of light weight, low price, low thermal conductivity, and the comparatively high workability of metal pipes. Therefore, if those kind of demerits are overcome, plastic pipes can be easily accepted for hot water systems. This research is aimed to evaluate the applicability for vertical heating pipes of a plastic pipe system consisting of electric fusion fitting of a conductive carbon compound and propylene random glass fiber pipe, through measurement of the expansion rate and leakage in summer and winter seasons, in the apartment construction field.

고압배관용 탄소강의 인장시 음향방출 특성 (AE Characteristic under Tensile of Carbon Steel for High-Pressure Pipe)

  • 남기우;이시윤
    • 한국가스학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.48-53
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    • 2003
  • 에너지 관련 플랜트에 사용되는 배관은 플랜트의 성능이나 안전성유지에 있어서 중요한 설비의 일부이다. 본 연구에서는 고압탄소강 배관의 변형 및 파괴에 대한 음향방출 기초 자료를 얻기 위하여 압력용기용 배관재를 기계가공하여 인장시험편을 만든 후, 인장시험을 실시하여 항복, 소성변형 및 파괴에 이르기까지의 음향방출 신호를 분석하였다. 탄성영역, 최대인장강도 이전의 소성영역 및 최대인장강도 이후의 소성영역에서 검출된 음향방출의 시간-주파수 분석 결과는 탄성영역에서 항복영역까지는 비교적 낮은 저주파수 대역(250${\~}$350kHz)이 나타났으며, 소성영역에서는 저주파수뿐만 아니라 고주파수 대역(500kHz)도 나타났다. 인장시험 후, 이러한 각 영역의 구별이 가능하였던 원인은 항복영역에서의 전위의 이동, 집적에 따른 신호와 최대인장강도 이전의 소성영역에서의 전위들이 개재물이나 결정입계를 통과했을 때 나타나는 신호, 최대인장강도 이후에는 미소공동의 발생, 성장 및 합체에 의하여 나타나는 신호로 분류가 가능하였기 때문인 것으로 판단된다.

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열림·닫힘 방향 하중이 고려된 두께 감소된 엘보우의 건전성평가 (The Structure Integrity Assessment of the Wall Thinned Elbow Considering In/Out-Plane Bending)

  • Jang, Ungburm;Shin, Kyuin;Lee, Sungho;Kuan, Changhee
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • 국부적인 두께감소 문제에 대하여 직관부위를 대상으로 한 건전성 평가는 잘 알려져 있으나 엘보우를 대상으로 한 건전성 평가는 최근에 원자력 분야에서는 많은 연구가 이루어지고 있으나 석유화학 플랜트에서 이용되는 건전성 평가 지침서 중 하나인 API579 코드에는 아직 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 엘보우를 대상으로 엘보우의 외부(extrados)와 내부(intrados)에 두께 감소가 있다고 가정한 후 유한요소해석법을 이용하여 두께감소된 엘부우의 건전성평가 해석을 수행하였다. 본 해석 결과는 석유화학 플랜트에서 이용되는 엘보우의 건전성 평가에 이용될 수 있음을 보여주었다.