DOI QR Code
(Faculty of Ocean System Engineering, Mokpo National Maritime University)
Estimation of the buckling and ultimate strength of a continuous stiffened plate subjected to combined transverse compression and lateral pressure is of high importance to ensure the safety of ship structures, particularly for the bottom plating under a deep draft condition For example, bottom plating of bulk carriers is subjected to transverse thrust caused by the bending of double bottom structure and the direct action of pressure on the side shells. Most of experimental tests, theoretical approach and numerical researches have been performed on the buckling and ultimate strength behaviour of plates or stiffened plates under combined compression and lateral pressure. With regard to stiffened panels, however, most of studies have been concerned with the load conditions of combined longitudinal thrust and lateral pressure, while fewer studies have been performed for the combined transverse thrust and lateral pressure. In addition, the previous researches are mainly concerned with an isolated rectangular plate simply supported along the all edges, whereas actual ship plating is continuous across the transverse frames and heavy girders. In the present paper, a series of elastoplastic large deflection FEA on a continuous stiffened plate is performed and then clarify the characteristic of collapse mode and explain the effect of transverse compression.
압축하중 및 횡하중의 조합하중을 받는 연속 보강판넬의 좌굴강도 및 최종강도의 평가는 선체구조 안정성을 재고하는데 아주 중요한 요소이다. 예를들면, 선박의 공창 상태에서 선체외판은 수압하중에 의해서 파생되는 횡방향 면내 압축하중과 선체외판에 작용하는 횡하중은 대표적인 하중 성분이다. 지금까지의 대부분의 연구 결과들은 실험테스트 및 이론석인 접근 그리고 수치계산 방법에 의해서 수행되었으며, 단일 판 또는 보강판의 조합하중에 대한 많은 업적들이 있다. 그러나, 이들 중 대부분의 연구는 종방향 면내 압축하중과 횡하중에 의한 연구결과가 대부분이며, 횡방항 면내 압축하중과 횡하중에 대한 결과들은 상대적으로 많지가 않다. 게다가 이전의 연구들은 주고 네변 단순지지된 판부재를 고려하였으나, 실제의 구조를 고려해보면, 횡방향 프레임과 종방향 거더들이 교차되어 있는 보강 판넬 구조이다. 본 연구는, 3척의 실적선에서 얻은 이중저 판넬 모델을 적용하고, 횡하중의 크기를 변수로 한 탄소성대변형 유한요소해석을 수행하였다. 이러한 여러 가지 수치 해석을 통하여, 횡하중의 크기 변화에 대한 영향과 횡방향 압축하중이 작용하는 붕괴 매커니즘에 대해서 고찰하였다.