• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.277-288
• /
• 2014

본 연구에서는 여러 가지 제원 변화에 따른 폐단면 리브 보강판의 국부 처짐과 국부 모멘트의 특성을 살펴보고자 하였다. 여러가지 사다리꼴 리브를 갖는 보강판에 정사각형 분포하중을 재하하고 분석한 결과, 재하 패널 폭이 국부 거동에 미치는 영향이 가장 큰 것으로 나타났으며, 옆 패널 폭이 미치는 영향은 매우 작은 것을 알 수 있었다. 또한, 기준 보강판의 국부 거동은 강판과 리브가 이루는 각도로 표현되고, 다른 보강판의 국부 거동은 기준값에 재하 패널 폭, 판 두께, 리브 두께, 리브 높이, 옆 패널 폭의 비율 함수를 곱하여 구할 수 있음을 알 수 있었으며, 결과 또한 상당한 정확도를 나타내었다. 비율 함수를 다른 재하 크기에 적용한 결과, 재하 패널 폭을 제외한 다른 비율 함수의 타당성을 확인할 수 있었으며, 재하 패널 폭의 함수를 보정한 결과, 오차율이 크게 개선되었다. 따라서 본 연구에서 제안한 비율 함수식을 이용하면, 제원과 상관없이 폐단면 리브를 갖는 보강판의 국부 처짐과 국부 모멘트에 대하여 간편하게 타당한 결과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 1999년도 특별강연 및 추계학술발표대회 개요집
• /
• pp.318-320
• /
• 1999

• 대한조선학회논문집
• /
• 제52권2호
• /
• pp.161-169
• /
• 2015

According to SOLAS Regulation XII/6.5.3 and IMO GBS functional requirement(IMO, 2010), the structural redundancy of multi-bay stiffened panel in cargo area of bulk carrier should be provided enough in order to endure the initial design load though one bay of the stiffened panel is damaged due to plastic deformation or fatigue crack. To satisfy structural redundancy, Harmonized Common Structural Rules (hereinafter CSR-H, IACS, 2014) proposed to use 1.15 instead of 1.0 for buckling usage factor of stiffened panel in cargo area. This paper shows that buckling usage factor in CSR-H for structural redundancy is somewhat conservative considering the ultimate strength calculated by using nonlinear FEA for the damaged condition which is only one bay's plastic deformation due to colliding by weigh object like a bucket. Also, this paper presents that increasing of plate thickness only is more effective to get enough structural redundancy.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제26권1호
• /
• pp.48-58
• /
• 2002

There is a purpose of this study for the proposal of the optimum technique utilized for the vibration design initial step. The stiffened plate structure for the ship hull is made for analysis model. To begin with, dynamic characteristics of stiffened plate structure is analysed using FEM. Main vibrational mode of the structure is decided in the analytical result of FEM. The simplified equation on the natural frequency of the main vibrational mode is induced. Next, sensitivity analysis is carried out using the simplified equation, and rate of change of dynamic characteristics is calculated. Then, amount of design variable is calculated using this sensitivity value and optimum structural modification method. The change of natural frequency is made to be an objective function. Thickness of panel, cross section moment of stiffener and girder become a design variable. The validity of the optimization method using simplified equation is examined. It is shown that the result effective in the optimum modification for natural frequency of the stiffened plate structure.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권7호
• /
• pp.929-935
• /
• 2013

본 논문은 사각 보강 패널에 사용되는 모자형 보강재의 크기 최적화에 대한 결과를 제시하였다. 보강 패널은 1500 ~ 2500 m/s 의 속도를 가지는 발사체와 충돌한다. 모자형 보강재의 크기를 결정하기 위해서 크기 최적화가 수행되었다. 크기 최적화를 수행하기 위해서는 3 개의 함수들로 구성되어 있다. 이 함수들은 목적함수, 제한함수 그리고 설계 함수로 이루어져 있다. 목적 함수는 보강 패널의 1 차 고유 진동수의 최대화가 되도록 하는 것이다. 제함 함수는 보강재의 부피가 사각 패널 부피의 10 % 이내가 되도록 하는 것이며, 설계 변수로는 모자형 보강재의 치수가 된다. 최적화된 모자형 보강재를 이용하한 보강 패널을 사용하여 초고속 충돌에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 최적화된 보강재에 대해서 속도와 운동 에너지 변화에 대한 결과를 얻었다. 보강 패널의 충돌 저감을 평가하기 위해서 발사체의 운동 에너지와 속도를 무차원화 계산을 수행하여 비교 분석 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제53권4호
• /
• pp.681-702
• /
• 2015

Fracture analysis and remaining life prediction has been carried out for aluminium alloy (Al 2014A) plate panels with concentric stiffener by varying sizes and positions under fatigue loading. Tension coupon tests and compact tension tests on 2014A have been carried out to evaluate mechanical properties and crack growth constants. Domain integral technique has been used to compute the Stress intensity factor (SIF) for various cases. Generalized empirical expressions for SIF have been derived for various positions of stiffener and size. From the study, it can be concluded that the remaining life for stiffened panel for particular size and position can be estimated by knowing the remaining life of corresponding unstiffened panel.

• 한국해양공학회지
• /
• 제35권3호
• /
• pp.203-215
• /
• 2021

Current industrial practices and approaches are simplified and do not describe the actual behavior of plated elements of offshore topside structures for safety design due to fires. Therefore, it is better to make up for the defective methods with integrated fire safety design methods based on fire resistance characteristics such as residual strength capacity. This study numerically investigates the residual strength of steel stiffened panels exposed to hydrocarbon jet fire. A series of nonlinear finite element analyses (FEAs) were carried out with varying probabilistic selected exposures in terms of the jet fire location, side, area, and duration. These were used to assess the effects of exposed fire on the residual strength of a steel stiffened panel on a ship-shaped offshore structure. A probabilistic approach with a feasible fire location was used to determine credible fire scenarios in association with thermal structural responses. Heat transfer analysis was performed to obtain the steel temperature, and then the residual strength was obtained for the credible fire scenarios under compressive axial loading using nonlinear FEA code. The results were used to derive closed-form expressions to predict the residual strength of steel stiffened panels with various exposure to jet fire characteristics. The results could be used to assess the sustainability of structures at risk of exposure to fire accidents in offshore installations.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.643-653
• /
• 2007

본 연구에서는 일반 강재로 제작된 수평보강재가 설치된 플레이트 거더에 대한 3차원 비선형 유한요소해석을 수행하여 휨에 대한 극한 거동과 연성에 대해 고찰하였다. AASHTO LRFD (2002)의 규정에 의하면 수평보강재가 설치된 플레이트 거더는 조밀단면 검토에서 제외되어 비조밀단면으로 간주되는데, 소성모멘트 구현과 휨연성 조건 등을 엄밀히 검토하여 조밀단면으로 설계될 수 있는 가능성에 대하여 살펴보았다. 복부판의 세장비, 수평보강재의 강성, 압축플랜지의 세장비 등을 주요 변수로 설정하여 다양한 조합에 대한 해석을 수행하였다. 복부판에 설치된 보강재의 강성이 보장된 상태에서 복부판 압축 패널의 국부좌굴을 방지하기 위한 세장비의 값을 제한함으로써 수평보강재가 설치된 플레이트거더일지라도 조밀단면의 조건이 충분히 만족될 수 있다는 것이 확인되었다. 해석 결과에 근거하여 수평보강재가 설치된 플레이트거더가 조밀단면으로 설계되기 위한 조건식이 제안되었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2020

Unstiffened and stiffened cylindrically curved plates are often used in ship structures. For example, they can be found on a deck with a camber, a side shell at the fore and aft parts, and the circular bilge part of a ship structure. It is believed that such cylindrically curved plates can be fundamentally modelled using a portion of a circular cylinder. From estimations using cylindrically curved plate models, it is known that the curvature generally increases the buckling strength compared to a flat plate under axial compression. The existence of curvature is also expected to increase both the ultimate and buckling strengths. In the present study, a series of finite element analyses were conducted on stiffened curved plates with several varying parameters such as the curvature, panel slenderness ratio, and web height and type of stiffener applied. The results of numerical calculations on stiffened and unstiffened curved plates were examined to clarify the influences of such parameters on the characteristics of their buckling/plastic collapse behavior and strength under an axial compression.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제16권5호통권72호
• /
• pp.621-628
• /
• 2004

본 연구에서는 보강판의 좌굴방지를 위해 기존에 주로 사용되는 보강재를 복합재료를 사용하여 대체하는 새로운 개념을 소개한다. 강재 보강재를 복합재료로 대체함으로써 용접의 불편함과 피로 등에 의한 손상 및 부식을 원천적으로 제거할 수 있다. 강판에 접착되는 복합재료는 강판이 좌굴할 때까지 완전히 접착된 것으로 가정하였다. 이렇게 구성되는 판은 길이와 폭 방향으로 변단면의 형태를 가지며 비등방성의 재료특성을 나타낸다. 이러한 비등방성 변단면 판의 좌굴해석을 위해 범용 유한요소 프로그램인 LUSAS를 사용하였으며 여러 가지 매개변수 변화 해석을 통해 비등방성 변단면 판의 좌굴거동 특성을 살펴보았다.