• 제목/요약/키워드: 압력용기 설계

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석유화학 플랜트의 대형 압력용기에 대한 동흡진기의 설계 (Design of a Dynamic Absorber for the Large-Size Pressure Vessel of the Petrochemical Plant)

  • 김민철;이부윤;김원진
    • 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.

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필라멘트 와인딩 복합재 CNG 압력용기의 최적설계 (Optimal Design of Filament Wound Composite CNG Pressure Vessel)

  • 윤영복;조성원;하성규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권1호
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    • pp.23-30
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    • 2002
  • Abstract The optimization is performed to reduce the mass of CNG pressure vessel reinforced with composite materials in the hoop direction. An axisymmetric shell element which takes into account the layered liner and hoop composite materials is thus developed and incorporated into a program Axicom. The accuracy of the program is then verified using the 4 noded element in ANSYS. Three different cases of optimization are then performed using the Axicom: (1) uniform hoop thickness, (2) varying hoop thickness, and (3) varying the ply angles and accordingly the thickness. Compared with a traditional method, cases (2) and (3) were found to be very effective in reducing the thickness and cost of the hoop composite materials by about 80% without sacrificing the safety factors.

석유화학 플랜트의 대형 압력용기에 대한 동흡진기의 최적설계 (Optimal Design of a Dynamic Absorber for the Large-size Pressure Vessel of the Petrochemical Plant)

  • 김민철;이부윤;김원진
    • 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.

유한요소법을 활용한 압력용기의 설계 및 성형해석에 관한 연구 (A Study on the Process Design and Deformation Analysis for Pressure Vessels by Finite Element Method)

  • 한규택
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권4호
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    • pp.460-467
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    • 1998
  • The investigation deals with the manufacturing process design and deformation analysis for seamless pressure vessels Axisymmetric multistage deep drawing is a complex and important sheet metal forming process in the industry. In this study the process design for large size cylindrical shells with various thickness is performed and a general guideline for forming process design of pressure vessels will be suggested. Thus in this paper for the verification of the forming process design the forming analysis of pressure vessels will be carried out by PAM-STAMP which is on the basis of finite element analysis. In this case the formability of pressure vessels is evaluated using the results of computer simulation.

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ANSYS RSM을 이용한 CNG차량 용기 필라멘트 와인딩 적층판 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimal Design of Laminate for CNG composite vessel using ANSYS RSM)

  • 김의수
    • 한국가스학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • 섬유강화 복합재료는 비강성과 비강도등의 우수한 기계적 성질을 나타내므로 구조물의 경량화가 요구되는 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 복합재를 이용한 압력용기는 무게를 경량화함으로써 에너지를 절약할 수 있고 강한 내식성을 가지고 있기 때문에 장기간 사용에 유리하다. 본 연구에서는 유한요소법과 ANSYS 반응표면법을 이용하여 안정성 판단의 기준으로 Von-mises 항복 기준, Tasi-hill이론, 응력비를 만족시킬 수 있는 E-glass/epoxy로 필라멘트 와인딩된 CNG차량복합재 압력용기 적층판의 최적설계 모듈을 개발하였다.

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Type3 복합재료 압력용기의 복합재층 손상에 따른 영향성 평가를 위한 해석기법에 관한 연구 (A Study on Analysis Method to Evaluate Influence of Damage on Composite Layer in Type3 Composite Cylinder)

  • 이교민;박지상;이학구;김영섭
    • Composites Research
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    • 제23권6호
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    • pp.7-13
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    • 2010
  • CNG 차량에서 실사용 중 Type3 복합재료 압력용기의 외부 복합재 층에 결함이 발생된다면, 용기의 구조적 성능 즉, 원래의 설계수명보다 반복수명이 감소되는 현상을 초래할 수 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 복합재 결함을 고려한 복합재료 압력용기의 유한요소 모델링과 해석 기법을 제시하였다. Type3 복합재료 압력용기의 유한요소해석은 자긴처리 공정에서 알루미늄 라이너의 소성 변형으로 인해 경로 의존적 현상을 보이므로, 실사용 중 결함이 발생되는 실제 환경을 고려한 해석에서 결함은 자긴압력 이후에 도입되어야한다. 이러한 상황의 사실적인 시뮬레이션을 위해, 해석의 중간단계에서 결함이 도입되는 유한요소 모델링과 해석 기법이 제시되었으며, 해석결과는 해석의 시작단계에서부터 모델에 초기결함을 내포하는 일반적 유한요소해석과 비교되었다. 제안된 해석 기업은 Type3 복합재료 압력용기의 복합재층 손상에 따른 영향성 평가 및 실사용 중에서의 검사 기준을 마련하는데 효과적으로 사용될 수 있다.

물을 산화제로 하는 나노 알루미늄 분말 연소의 압력 민감도 실험 (Combustion of Nano-scale Aluminum and Liquid Water for Pressure Sensitivity)

  • 이상협;임지환;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.476-482
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    • 2010
  • 알루미늄은 많은 이점에도 불구하고 표면의 높은 용융점을 가지는 산화 피막 효과로 인해 원활하게 점화와 연소 반응이 일어나지 못하는 단점이 있다. 그런데 산화피막을 제거하는 방법은 매우 복잡하며 용이하지 않으므로 본 연구에서는 연소율은 압력에 비례한다는 원리를 이용하여 접근하였다. 연소 속도의 압력에 따른 민감도를 알기 위해 압력 용기를 설계하였고 아르곤 가스를 이용하여 80nm의 알루미늄 분말과 산화제인 증류수의 혼합물을 3, 5, 10 기압의 압력 조건에 따른 연소속도의 변화를 측정하고 해외의 연구와 비교 분석하였다.

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복합재료 압려용기 Type-4 설계 프로그램 개발 (Development of Design Program for Composite Pressure Vessel Type-4)

  • 이호용;조치룡
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.224-227
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    • 2004
  • A computer program for composite pressure vtlssel design is developed. In-puts are : material-property(young's modulus, shear modulus, tensile strength, poisson's ratio, density), operating pressure, burst pressure, liner thickness, boss diameter, boss weight and number of helical angles. Out-puts are; thickness of each layer, weight of the vessel, dimension of the vessel, inner volume, dome-shape and helical winding angle. Also filament winding angles can be selected various kinds of utilizing virtual boss diameter.

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ASME 원자력 인증을 위한 압력용기의 구조해석 (Structural Analysis of Pressure Vessel for the ASME Nuclear Survey)

  • Ahn, Hee-Jae;Kim, Young-Ki;Lee, Choong-Dong
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1997년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.114-120
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    • 1997
  • 원자력공사에 관련된 장치와 부속 기기를 설계 및 제작 또는 설치하려면 ASME에서 인증하는 자격이 필요하고, 자격을 취득하거나 갱신하기 위하여 시설, 품질보증 프로그램, 설계 및 제작능력등을 ASME 위원회의 실사를 받아야 한다. 이를 위한 일련의 과정 중에서 설계능력을 증명할 수 있는 설계해석 보고서를 제출하여야 하며 이를 위하여 현대중공업이 설계한 Chiler Surge Vessel의 설계조건 및 하중 및 하중조합에 대하여 Design Report를 작성하였으며, ASME Code의 요구조건을 모두 만족하는 것으로 평가되었다.

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수심 2000m 용 두꺼운 내압용기의 설계, 구조해석과 내압시험 (The Design, Structural Analysis and High Pressure Chamber Test of a Thick Pressure Cylinder for 2000 m Water Depth)

  • 최혁진;이재환;김진민;이승국;아코마링
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권2호
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    • pp.144-153
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    • 2016
  • This paper aims to demonstrate the design, structure analysis, and hydrostatic pressure test of the cylinder used in 2000m water depth. The cylinder was designed in accordance with ASME pressure vessel design rule. The 1.5 times safety factor required by the general rule was applied to the design of the cylinder, because ASME rule is so excessive that it is not proper to apply to the hydrostatic pressure test. The finite element analysis was conducted for the cylinder. The cylinder was produced according to the design. The hydrostatic pressure test was conducted at the hyperbaric chamber in KRISO. The results of finite element analysis(FEM) and those of the hydrostatic pressure test were almost the same, which showed that the design was exact and reliable.