• 제목/요약/키워드: stringer

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피로균열이 발생한 강판형 철도교 세로보의 보수보강효과 (An Effect of Repair & Retrofit of Stringer in Steel Plate Girder Railway Bridge with Fatigue Cracks)

  • 홍성욱
    • 한국안전학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.65-71
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    • 2010
  • In this study, a series of finite element analysis using LUSAS were performed in order to assess the quantitative effects of repair and retrofit of stringer in steel plate girder railway bridge with fatigue cracks. And cutoff types of end part of upper flange were considered as right-angled type and round-angled type. Also, as a method of repair and retrofit of fatigue cracks in stringer, perforation of stop-hole and installation of bracket were considered. From the analysis result, it was possible to assess the fatigue safety and fatigue life of stringer with fatigue cracks, and to estimate the stress intensity factor range in cut-off part of stringer using J-integral method. Also, according to the method of perforation of stop-hole and installation of bracket, it was possible to calculate the crack propagation life at the cut-off part of stringer.

CSR Bulk Carrier의 E/R Stringer Deck 구조 강도 계산 (E/R Stringer Deck Strength Calculation of CSR Bulk Carrier)

  • 최성빈;박동근;김경래
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2011년도 특별논문집
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    • pp.47-50
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    • 2011
  • E/R bulkhead is watertight bulkhead between engine room and cargo hold. So, it must have sufficient strength about cargo load of aft hold. Especially, partial stringer deck between tank top and $2^{nd}$ deck of engine room must have sufficient strength because it has function of primary supporting member. Generally, cargo hold structure is verified through the direct calculation as finite element analysis of cargo hold, but engine room structure doesn't perform it. Therefore, we have performed finite element analysis of engine room stringer deck which considered cargo hold load. And then, it will be able to apply similar ship design.

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보강원통셀의 최적구조설계에 관한 연구 (A Study on the Ooptimization of the Stiffened Cylindrical Shell)

  • 이영신;김대원
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.205-212
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    • 1989
  • 본 연구에서는 축방향 압축력을 받는 단순지지 직교보강원통셸을 구배투영법 (Gradient Projection Method)으로 최적화 하였으며, 이 과정에서 좌굴해석은 확산법 (Smeared-Out Method)으로 수행하였다. 사용한 설계변수는 최대 8개이고, 고려한 제한조건은 좌굴, 응력 및 기하학적 제한조건으로 전체 21개이다.본 연구에서 적용한 설계예는 사각형, I형 및 T형 보강재를 갖는 원통셸이다. 사각형 및 I형의 경우는 기존의 연구결과와 비교하여 본 해석의 유용성 및 정밀도를 입증하고 보강재의 형태에 따른 효율성도 아울러 검토하고자 한다.

항공기 패널 조립체 구조물의 스트링거 형상 최적화 (Stringer Shape Optimization of Aircraft Panel Assembly Structure)

  • 김형래;박찬우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.136-142
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    • 2006
  • Optimization of the aircraft panel assembly constructed by skin and stringers is investigated. For the design of panel assembly of the aircraft structure, it is necessary to determine the best shape of the stringer which accomplishes lowest weight under the condition of no instability. A panel assembly can fail in a variety of instability modes under compression. Overall modes of flexure or torsion can occur and these can interact in a combined flexural/torsion mode. Flexure and torsion can occur symmetrically or anti-symmetrically. Local instabilities can also occur. The local instabilities considered in this paper are buckling of the free and attached flanges, the stiffener web and the inter-rivet buckling. A program is developed to find out critical load for each instability mode at the specific stringer shape. Based on the developed program, optimization is performed to find optimum stringer shape. The developed instability analysis program is not adequate for sensitivity analysis, therefore RSM (Response Surface Method) is utilized instead to model weight and instability constraints. Since the problem has many local minimum, Genetic algorithm is utilized to find global optimum.

복합재 Iso-Grid 패널 제작 및 좌굴시험 (Composite Iso-Grid Panel Production and Buckling Test)

  • 유재석;김광수;장영순
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.51-55
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    • 2004
  • A composite Iso-grid panel is manufactured and tested by compressive load. Vertical stringers and side stringers are joined with skin by secondary bonding using a liquid type adhesive. Bonding fixtures were developed to attach the stringers to skin. A-scan was done for inspection of secondary bonding region. The out of displacement field is visualized by shadow moire system. The strain and vertical displacement are measured by strain gages and L VDT (Linear Variable Differential Transformer). A local buckling is occurred at all grid sections. After that, the final failure is occurred. The strain of side stringer is much less than that of vertical stringer and skin. Due to the side stringer, the local buckling is delayed. Therefore the ratio of the first buckling to failure load is greater than that of vertical stringer stiffened panel.

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우산형 쉘 지붕의 보강재 보강효과 (Reinforcing Effects of Umbrella-type Shell Roofs with Stiffeners)

  • 손병직;정대석;이규환
    • 한국안전학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.45-50
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    • 2007
  • In this study, reinforcing effects of umbrella-type shell roofs structures such as stadium, exhibition, auditorium and museum are analyzed. Umbrella-type shell roofs treated in this study are practical shapes of conical shells. The objective of this study is to analyze reinforcing effects of umbrella-type shell roofs with stiffeners. Various locations of stiffeners, that is, edge ring A, B, center ring, junction stringer and center stringer are presented and the effects of reinforcement is examined. Also, the reduction effects of roofs thickness by stiffeners are examined. It is shown that the thickness of roofs can be reduced about $20{\sim}30%$ by junction stringer and more than 60% by edge ring A.

절취부를 갖는 세로보의 피로거동과 보수·보강에 관한 연구(I) -정적거동 및 피로거동의 실험적 고찰- (Study on Fatigue Behavior and Rehabilitation of Stringer with Coped Section(I) -Experimental Study on Static and Fatigue Behavior-)

  • 황윤국;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.363-375
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    • 1997
  • 절취된 세로보를 갖는 강철도교량의 바닥판에서의 피로거동 및 손상시 보수 보강의 효과를 연구하기 위해 8개 대형시험체에 대한 모형시험을 수행하였다. 실교량을 대상으로 실동응력을 측정하여 기본 응력범위 빈도히스토그램을 작성하고 이에 의한 변동응력의 등가응력범위를 산출하였다. 이 등가응력범위를 기준으로 피로시험의 응력변동범위의 크기를 조정하면서 정적 및 피로시험을 보강전과 보수 보강후로 구분하여 실시하였다. 정적시험에 의하면 재하하중의 크기가 등가실동응력 수준인 시험체의 경우에서 이미 허용응력과 비슷한 응력을 나타내므로서 피로균열의 발생조건을 충족하고 있었다. 손상된 시험체에 대해 다양한 보수 및 보강을 실시하여, 각각의 결과를 비교검토하였다. 그 결과 보수효과는 stop hole을 천공하고 고장력볼트를 체결한 경우에 피로균열성장의 지체효과가 뚜렷하게 나타났다. 한편 보강효과는 휨의 지배를 받는 세로보의 경우 인장측 플랜지의 보강이 효과적이며, 복부의 보강은 보강방법으로 적절하지 않음을 알 수 있었다. 또한 직각절취된 세로보의 피로설계등급은 우리나라 시방서 피로설계규정의 E등급에 해당한다는 것을 확인할 수 있었다.

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항공기 스킨-스트링거 패널 구조물에 대한 불안정성 해석 프로그램 개발 (A program development for the instability analysis of aircraft skin- stringer panel)

  • 박찬우;김형래;원태훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.92-100
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    • 2005
  • 압축하중 하에서 스킨-스트링거 조립체인 패널은 다양한 유형의 불안정이 발생할 수 있다. 불안정의 유형은 패널 또는 스트링거의 좌굴, 굴곡, 비틀림, 주름, 굴곡/비틀림 조합 유형 등으로 나타난다. 이것들에 대한 연구는 오래 전부터 이루어져 왔으나 이론 또는 경험식의 복잡성으로 인해 실제 현장에서 활용하기에는 어려운 문제를 가지고 있다. 따라서 선진 항공업체의 경우, 복잡한 수식과 방법등을 사용하기 편리하도록 해석 프로그램을 개발하여 사용하고 있으나 현재 국내의 경우는 그러하지 못한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 압축하중을 받는 스킨-스트링거 조립체에 대한 불안정 유형 및 예비계수 (Reserve factor)의 크기를 산출할 수 있는 해석 프로그램을 개발하였다. 개발된 프로그램은 에어버스사의 관련 프로그램인 APA114의 이론 설명서에 기초하였다. 프로그램 검증을 위하여 A320 패널과 A380패널에 대한 해석을 수행하여 APA114의 결과와 비교하였다.

3차원 직조 복합재료 스킨-스트링거 일체형 패널의 기하학적 모델링 (Geometric Modeling of the Skin-Stringer Integrated Panel with Three-Dimensional Woven Composite)

  • 김연희;김휘엽;박정선;변준형
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.8-17
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    • 2022
  • 항공기 날개에 사용되는 스킨-스트링거 패널은 기계적 체결과 접착 체결로 인하여 응력 집중과 접착 분리가 발생할 수 있다. 이를 고려하여, 3차원 직조 복합재료를 이용해 스킨과 스트링거를 일체시킨 패널을 설계하였다. 본 논문에서는 일체형 패널의 기계적 물성을 예측하기 위하여 기하학적 모델링 기법을 제안하였다. 시편의 기하학적 변수를 측정하고 섬유 다발의 패턴을 함수식으로 정의해 기하학적 모델링을 수행하였다. 이를 검증하기 위하여 iso-strain, iso-stress 가정을 사용한 가중평균모델을 통해 각 부재의 기계적 물성을 예측하고 유한요소해석을 수행해 압축시험 결과와 비교하였다. 제안한 기하학적 모델링 기법을 통해 스킨-스트링거 일체형 패널의 기계적 물성을 실험적 방법보다 효율적으로 예측하였다.