탄소성체지반위에 놓인 원형기초가 축대칭하중을 받았을 경우에 유한요소법에 의한 비선형해석을 수행한 결과로부터, 지반의 소성영역이 원판의 모서리부근에서 일어나기 시작하여 중심축 둘레로 연결되었을 때 접지압이 급격히 변하며 전단파괴가 시작된다고 판단되고 이 때의 외부작용하중을 설계하중으로 정 의하였다. 지반의 항복조건으로 Mohr-Coulomb의 파괴이론을 적용한 수치해석의 결과와 적절한 안전율에 근거한 실험결과가 근사함을 확인하였으나 Terzaghi공식에 의한 값보다는 작았다.
소요장치량은 컨테이너터미널의 장치능력을 결정짓는 매우 중요한 의사결정 변수이다. 일반적으로 소요장치량은 모선의 배선간격, 장치허용기간, 본선작업시간 등 여러 요인들에 좌우된다. 그러나 지금까지는 이들 요인이 확정적이라는 가정 하에 다양한 방법들을 소요장치량 산정에 적용해왔다. 본 연구는 본선작업 물량이 확률적인 것으로 가정하고 서비스수준을 만족시키는 소요장치량의 산정 방법을 제시했다. 시뮬레이션을 이용한 수치실험은 제시된 방법이 다른 방법들에 비해 확률적 상황에서 더욱 정확한 소요장치량을 산정할 수 있음을 보여주었다.
풍속의 확률분포를 고려한 통영생산기지 LNG 하역설비인 Unloading arm의 신뢰성해석을 수행하였다. 기상대의 풍속 관측기록을 이용하여 풍속의 극치분포를 추정하였으며 구조물에 가해지는 풍하중은 풍속과 풍압계수를 적용한 분포하중으로 고려하였다. 하역설비는 판요소와 입체요소를 이용하여 모델링하였고 지면접촉부는 접촉요소를 이용하여 압축력에만 저항하도록 하였다. 신뢰성해석을 위해서 주요부위의 최대응력을 표현하는 응답면을 구하였으며 이 값이 허용응력 및 항복응력을 초과하는지의 여부를 신뢰함수로 정의하여 파괴확률을 구하였다. 또한, 재료강도의 저하가 파괴확률에 미치는 영향을 파악하기 위하여 민감도 분석을 수행하였다.
In this study, the optimal support span determination of pipeline system was carried out in consideration of the effects of seismic loads. The theoretical support and structural analysis were used to determine the optimal support span of piping system according to pipe diameter using theoretical and structural deflection criteria. The reliability of the analysis results was secured by comparing the structural and theoretical results. In particular, the optimum support span of piping system was obtained by considering the effects of seismic load, and the optimal support span of pipe diameter and piping system tended to be proportional to each other. When considering the effects of earthquakes on different pipe diameters(300~2,500mm), the span length is reduced by up to 48% at the allowable stress criterion, and the pipe span length is reduced by up to 5.9% at the deflection criterion. It can be seen that the effect of the seismic load on the determination of the piping span length has a greater effect on the stress than the displacement.
이 논문에서는 비상디젤발전기의 구조물 및 내부 회전체에 대한 건전성 평가를 위한 해석적 방법을 제시한다. 비상발전기는 원자력발전소 안전과 관련된 매우 중요한 기기로써 지진과 같은 비상사태에 원전의 안전 정지를 위한 관련 기기에 비상 전원을 공급한다. 비상발전기의 회전기 부분 또한 지진과 같은 충격에도 안전성을 확보해야 한다. 비상발전기 본체에 대한 모달 해석을 하여 공진 주파수가 지진 주파수 영역에 있는지를 확인하여 응력 해석의 방법을 정했다. 회전체 부분의 안전성은 저널 베어링의 필름 두께와 임계 회전수를 계산하여 최소 유막 요구치와 운전속도와 비교하여 안전성을 판단하였다. 계산된 응력해석의 최대치는 허용치보다 작았으며, 저널 베어링의 유막과 회전수 또한 안전한 범위에 들었다. 이 논문에서는 저널 베어링의 안전해석에 지진하중을 정적 하중으로 보았으나 향후 연구에 있어서는 지진하중의 동적 특성을 회전체에 적응하는 새로운 해석적 방법의 개발이 필요할 것으로 사료된다.
복합발전플랜트 배열회수보일러 고압증발기의 기기인 분배기에 대하여 설계조건과 과도운전조건을 고려하여 응력 및 피로에 관한 안전성을 평가하였다. 먼저, 배열회수보일러 튜브군 모델의 해석결과로부터 분배기의 상부에 연결되는 수직 강수관, 하부에 연결되는 수직 급수배관, 열교환기의 입구헤더로 향하는 수평방향의 방사형 배관들에 대하여 노즐하중을 도출하였다. 이와 같이 구한 노즐하중은 분배기의 상세모델에 대한 설계조건과 과도운전조건의 해석 시에 노즐 단면에 가해지는 하중으로 사용하였다. 분배기의 상세한 해석모델을 만들고 설계조건의 내압과 노즐하중에 대한 정적구조해석을 수행하였다. 설계조건에서 최대응력은 수평방향 배관의 노즐 보어에서 발생하였다. 최대응력 위치의 국부 1차 막응력이 쉘과 노즐에서 허용기준보다 작으므로 ASME Code의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 배열회수보일러에 주어진 8가지 과도운전조건을 고려하여, 분배기의 상세모델에 대하여 열해석을 수행하고, 과도운전 시의 내압, 노즐하중, 열하중에 대한 과도구조해석을 수행하였다. 과도운전조건에서 최대응력은 분배기 상부의 수직 강수관 노즐 부위에서 발생하였다. ASME Code에 의거하여 수직 강수관 노즐 부위의 피로수명을 평가하였다. 결과적으로 계산된 누적피로사용계수가 허용기준보다 작으므로 기대수명 동안에 피로파손에 관하여 안전한 것으로 나타났다.
본 연구에서는 하수관 손상 등과 같은 원인에 의해 발생한 공동을 개착식으로 복구하기 위하여 개발된 복구재료를 이용하여 평판재하시험 기반의 현장실험을 실시하였다. 또한 실험결과를 이용하여 복구재료에 대한 지지력을 비교하였으며, 하중지지특성을 분석하였다. 시험 결과, 팽창매트를 지표로부터 각각 0.1m, 0.2m 하부에 매설한 경우에 원지반의 최대 응력조건에서의 지지효과는 약 66%~70% 정도인 것으로 분석되었지만, 매설깊이에 따른 지지효과의 차이는 크지 않은 것으로 나타났다. 콘크리트매트가 적용된 경우의 지지효과는 원지반에 비하여 약 82%~90%로 나타났으며, 팽창매트로 보강된 경우에 비해서도 약 50% 정도의 지지효과를 보였다. 그리고 복구재료에 따른 허용지지력을 분석한 결과, 팽창매트와 콘크리트매트가 매설된 경우의 허용지지력은 원지반 대비 각각 약 130%~150%와 약 160% 이상을 확보하는 것으로 분석되었다.
최근 구조물 기초가 풍화암상에 위치하는 경우가 증가하는 추세로 풍화암상 기초의 적정 설계 지지력을 평가하고자 국내 지반조사서상 제안된 풍화암 기초 허용 지지력을 조사하였다. 조사 결과 몇몇 현장에 제안된 풍화암 허용 지지력은 약 400~700kN/m2 수준으로 그 편차가 큰 편이며 보수적인 값으로 판단되었다. 지반의 기초 허용 지지력은 설계 초기 기초 형식 결정에 중요한 지표로, 그 결정에 따라 공사비 및 공기에 큰 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 적정한 풍화암 지반의 허용지지력을 평가하고자 풍화암 지반에 대하여 총 6회의 대형 평판재하시험을 실시하고 지지력 및 침하 특성을 분석하였다. 시험 결과 지지력은 모두 1,500kN/m2이상으로 평가되었으며 기존 지지력 공식과 비교하였을 때 공내재하시험에 의한 지지력 평가식이 본 시험결과와 유사함을 확인하였다. 또한 대형 평판재하시험의 하중-침하 거동 역산에 의한 지반의 탄성계수는 공내재하시험의 탄성계수(E) 값 적용이 적절하다고 평가되었다. 본 연구에서의 대형 평판재하시험 결과 및 국내 타 현장에서의 평판재하시험 사례 등을 종합하여 볼 때 풍화암 허용 지지력은 1,000kN/m2 이상으로 평가된다. 그러나 기초 침하량은 기초 크기 증가에 따라 비례하므로 구조물 허용 침하량 기준에 따라 허용 지지력은 제한되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 수치해석적 방법으로 기초 크기 및 풍화암 두께에 따른 기초 예상 침하량을 평가하였으며, 풍화암 지반상 기초 허용지지력이 1,000kN/m2 이상일 수 있는 기초 크기 및 지반 조건을 표로 제안하였다. 이는 기초 설계 초기 기초 형식 결정에 유용하다고 사료된다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제26권3호
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pp.299-306
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2002
The load frequency control(LFC) of power system is one of important subjects in view of system operation and control. That is, even though the rapid load disturbances are applied to the given power system, the stable and reliable power should be supplied to the users, converging unconditionally and rapidly the frequency deviations and the tie-line power flow ones of each area into allowable boundary limits. Nonetheless of such needs, if the internal parameter perturbation and the sudden load variation are given, the unstable phenomena of power systems can be often brought out because of the large frequency deviation and the unsuppressible power line one. So, an optimal modulation controller for UC of multi-area power system is designed by a recursive algorithm that determines the state weighting matrix Q of a linear quadratic performance criterion. The optimal modulation controller is based on optimal control and can obtain the exact dynamic response of the UC of multi-area power system in the time domain. The performances of the resultant optimal modulation control, that is, the steady-state deviations of frequency and tie-line power flow and the related dynamics, were investigated and analyzed in detail by being applied to the UC of multi-area power system in the perturbations of predetermined internal parameters. Through the simulation results tried variously in this paper for disturbance of stepwise load changes, the superiorities of the proposed optimal modulation controller in robustness and stability were proved.
심해 군사 작전에서 유도체의 타격 성능 향상은 모함과 유도체가 광 케이블을 통하여 안정적인 통신을 유지함으로써 가능하다. 이 때 광 케이블은 엉킴 및 절단과 같은 풀림 불량을 방지하기 위해 보호 튜브에 의해 보호된다. 또한 보호 튜브는 전단 핀에 의해 유도체와 연결되며, 전단 핀의 파손에 의해 유도체는 보호 튜브와 분리된다. 따라서 본 연구에서는 유도체 및 보호 튜브를 모델링하고, 유도체의 운동에 따른 보호 튜브의 풀림 거동을 분석하며 전단 핀에 작용하는 동적 하중을 예측한다. 유도체와 보호 튜브는 질점으로 구성하며, 일정 길이 구속으로 연결한다. 전단 핀에 작용하는 하중은 실험 결과와 비교 검증하며, 이를 바탕으로 보호 튜브의 거동을 예측한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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