• 한국안전학회지
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• 제7권3호
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• pp.66-72
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• 1992

An experimental study was carried out to analyse the explosion characteristics of flammable gas-air mixtures. Used flammable gases were hydrogen, methane, acethylene, ethylene and pro-pane, explosion Pressure, explosoin pressure rising rate, and flame propagation velocity were measured experimentaly. The maximum explosion pressure and rising rate of flammmalbe gas air mixtures were appeared at the range of slightly higher concentration than the stoichiometric concentration. Initial pressure before explosion was controlled from 0.6 to 2.0kg/cm absolutly. Explosion pressure was increased with increment of the initial pressure, and the relationship between initial pressure and explosion pressure was Pe = KPi. The effect of vessel size on explosion characteristics was also analysed In this experiment. Explosion pressure was increased with in-creasing the vessel size, otherwise explosion pressure rising rate was decreased. When we locate a dummy material in vessel explosion pressure was decreased with increasing the dummy volume but exlosion pressure rising rate was increased.

• Composites Research
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• 제21권3호
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• pp.9-17
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• 2008

본 논문에서는 저속충격하중을 받은 필라멘트 와인딩 탄소섬유강화 복합재 압력용기의 잔류강도 저하특성에 대한 수치해석 및 실험결과에 대해서 논한다. 복합재 압력용기의 원통부의 여러 곳에 대해 낙하 공구의 끝단을 모사한 삼각형 충격자를 사용한 저속 충격시험이 실시되었고, 유한요소해석을 수행하여 충격시의 기계적 변형 및 응력분포 거동에 대한 예측을 실시하였다. 충격하중을 받은 복합재 압력용기의 잔류강도 저하 특성을 정량적으로 평가하기 위해, 충격부위를 포함하는 원환시편을 압력용기의 실린더부로부터 채취하여, 원주방향 내압인장강도 측정 수압시험법으로부터, 원환시편의 수압파열 압력을 측정하였다. 결과적으로 본 연구를 통해 충격 에너지의 수준에 따른 잔류강도 변화가 성공적으로 계측되었으며, 복합재 압력용기의 충격손상허용을 정량적으로 평가하기 위한 유용한 방법론이 정립되었다.

• Composites Research
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• 제17권5호
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• pp.1-6
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• 2004

HDPE (high density polyethlyne) 라이너와 금속 boss를 가진 복합재료 압력용기가 필라멘트 와인딩 공정에 의해 개발되었다. 이 용기의 끝 부위는 dome-shape 부위 그리고 용기의 중앙부는 cylinder-shape로 형성되었다. 용기를 구성하는 재료인 HDPE, 수지 그리고 강화섬유와 같은 용기재료에 대해 환경실험이 1년 이상 실행되었다 Boss 설계는 FEM 해석으로 가스 누출을 최대한 방지해 주는 것으로 확인되었다. 실험적인 방법에 의해 가장 이상적인 fiber tension이 얻어졌고, image analyzer에 의해 측정된 섬유의 체적율, $\textrm{V}_{f}$,는 실린더에서 55.4 %, dome part에서 55.6 % 이었다. Winding pattern은 용기의 파괴가 실린더 부위에서 일어나도록 dome 부위의 복합재료 두께조절을 하도록 프로그램 되었다 경화 중 용기는 돌려졌었고 고정 내부압력 0.62 bar를 가함으로서 최종용기의 파괴압력이 28 % 향상되었다. Under-wound, fully wound된 용기의 파괴 및 피로시험결과를 충족하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.58-64
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• 2003

본 연구에서는 압력용기의 안전설계에 대한 해석결과를 제시하고 있다. 압력용기에 가스압력과 온도하중이 동시에 작용할 경우, 응력과 변위량에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 용기에 대한 설계는 ASME Sec. VIII Div. 2 code를 따라 설계하였다. 이 결과를 사용하여 열적 하중과 기계적 하중을 받는 압력용기를 FEM 해석기법으로 설계 안.전성을 검증하고자 한다. 유한요소해석 결과에 의하면, ASME 설계코드로 압력과 온도하중을 동시에 받는 경우를 해석한 데이터는 압력용기의 설계 안전성을 보장을 할 수 없을 것으로 예상된다. 또한, 압력용기 설계에서 일정한 두께를 갖는 일체형이 보강테를 설치한 압력용기보다 안전하다는 결과를 제시하고 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.743-749
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• 2005

In this work, two dynamic absorbers are introduced and designed to reduce the vibration of the large-size pressure vessel of a reactor for a petrochemical plant. The vibration modes and harmonic responses of the vessel are firstly analyzed by the finite element method. On the basis of the analyzed results, two dynamic absorbers are designed by a simple design theory. Furthermore, an optimization process is executed and an optimal design of the dynamic absorber is obtained to improve performance and structural safety of the vessel. As a result, the maximum displacement and stress of the vessel is decreased about 85% and 65% respectively, the design criteria being satisfied.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.612-619
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• 2005

In this work. two dynamic absorbers are introduced and designed to reduce the vibration of the large-size pressure vessel of a reactor for a petrochemical plant. The vibration modes and harmonic responses of the vessel are firstly analyzed by the finite element method. On the basis of the analyzed results, two dynamic absorbers are designed by a simple design theory. Furthermore, an optimization process is executed and an optimal design of the dynamic absorber is obtained to improve performance and structural safety of the vessel. As a result, the maximum displacement and stress of the vessel is decreased about $85\%$ and $65\%$ respectively, the design criteria being satisfied.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제4회(2015년)
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• pp.234-238
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• 2015

When we use a Finite Elements Method (FEM) to solve a linear static analysis problem, number of elements need to be sufficiently small for convergence of the solution. If we analysis a part, whose curvature is varying heavily, we face to determine how small the elements size is, because the calculated stress is increased as the elements are smaller. In this case, we need to analysis with mesh insensitive method, stress linearization. We can get a solution that is not varying with the elements size if the size is smaller than a certain level. In this paper, we evaluate a pressure vessel having geometrical discontinuities using stress linearization. First, we analysis the vessel with global model, including all part of the vessel, using large shell elements. Second, we analysis the local part of the vessel, which is the small part occurring maximum stress, using small continuum elements. Last, we evaluate the safety of the pressure vessel according to the ASME Sec. VIII Div 2.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.268-276
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• 2017

가압용 압력용기로부터 오리피스를 통해 기체가 배출되는 경우에 대하여 기체배출특성을 예측하기 위한 모델 개발에 대한 연구이다. 추진체계에 사용하기 적합한 압력용기에 대해 시험을 수행하여 대표적인 압력과 온도를 계측하였고, 압력용기 내부의 열전달에 대한 가정과 이에 대한 모델을 적용하여 시뮬레이션을 통해 압력과 온도를 예측하여 비교하였다. 그 결과 제안된 열전달 모델을 통해 계측된 압력과 온도와 유사한 예측 결과를 확인하였다.

• International Journal of Safety
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• 제4권2호
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• pp.6-11
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• 2005

The goals of the paper are to understand the impact damage behavior and identify the effect of surface protective materials on impact resistance in filament wound composite pressure vessels. For these, a series of low velocity impact tests was performed on specimens cutting from the full scale pressure vessel by the instrumented impact testing machine. The specimens are classified into two types, which are with and without surface protective material. The visualization for impact damage by two different impactors is made by metallurgical microscope. Based on the impact force history and damage, the impact resistance parameters were employed,rod its validity in identifying the damage resistance of filament wound composite pressure vessel was reviewed. As the results, the impact resistance of the filament wound composites and its dependency on the surface protective material were evaluated quantitatively

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.10-14
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• 2002

Structural behavior of high-pressure composite vessels of TYPE 3 (full-wrapped over a seamless aluminum liner) was studied through numerical simulations based on 3D nonlinear finite element method. Under high-pressure loading, a TYPE 3 composite vessel shows material nonlinearity due to elastic-plastic deformation of aluminum liner, and mismatch of deformation at the junction of cylinder and dome causes geometrical nonlinearity. Finite element modeling and analysis technique considering this nonlinearity was presented, and a pressure vessel of 6.8L of internal volume was analyzed. Design specification to satisfy requirements was determined based on analysis results.