Fatigue Strength Analysis and Reliability Analysis of D/H VLCC

D/H VLCC의 피로강도해석과 피로 신뢰성해석

The necessity and importance of fatigue failure to variable load has been appreciated as the structural design technique develops and use of high tensile steel is increasing. This is much more appreciated for a large ship such as VLCC. The rigorous fatigue analysis and safety assessment should be, hence, carried out at the design stage to avoid the possibility of fatigue failure and to achieve the design result having a sufficient structural safety to fatigue strength. This paper deals with an efficient spectral fatigue analysis of ship structures by introducing the concept of stress influence coefficient. In the process included are probabilistic loading analysis, evaluation of long-term distribution of stress range and estimation of fatigue life applying the spectral fatigue analysis. An integrated computer program has been developed in which reliability analysis to fatigue strength is also included and has been applied to D/H VLCC.

선박의 구조설계 기술의 발전과 고장력강 사용 비율이 증가함에 따라 변동하중에 의한 피로파괴에 대한 필요성과 중요성이 강조되고 있으며 특히 VLCC와 같은 대형선박의 경우에 더욱 중요하게 고려할 점으로 널리 인식되고 있다. 따라서 설계단계에서 피로강도해석을 수행하고 이에 대한 안전성평가를 수행하여 그 결과를 구조설계에 반영함으로써 피로현상에 의한 구조적 파괴를 미연에 방지할 수 있도록 해야 할 것이다. 본 논문에서는 효율적인 피로강도해석을 위해 응력영향계수의 개념을 도입한 확률적 하중해석, 응력범위의 장기분포, 스펙트럼 피로강도 해석법을 적용한 피로수명의 예측에 대해 기술하였고, 개발한 전산 시스템을 이중선각 초대형 유조선 (D/H VLCC)에 적용한 결과를 다루고 있다. 또한 설계변수들의 불확실성을 고려한 피로강도에 대한 신뢰성 해석도 포함하고 있다.