• 제목/요약/키워드: 외압

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단면감소를 고려한 파이프의 좌굴에 관한 연구 (Buckling Analysis of Pipelines with Reduced Cross Section)

  • 최동호;고영찬;권순길;이종선
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권3호
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    • pp.865-873
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    • 2013
  • 본 연구에서는 부식이나 보강재가 고려된 비균일한 두께를 가지는 파이프라인에 대하여 일정한 외압을 받을 때의 탄성 좌굴하중을 이론적으로 산정하였다. 길이가 매우 긴 원통형 쉘 구조물인 파이프라인을 단순한 링 구조물로 가정하였고, 고유함수를 유도하여 좌굴 임계하중을 산정하였다. 또한, 두께 변화와 두께가 감소된 구간의 범위에 따른 변수해석을 수행하였다. 이론식에 의해 산정된 좌굴 임계하중 결과를 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고, 두 결과는 잘 일치함을 알 수 있었다.

균일한 외압을 받는 원환보강 원통구조의 비선형 좌굴 특성 (Nonlinear Buckling Characteristics of Ring-stiffened Circular Cylinders under Uniform External Pressure)

  • 안당;김수영;신성철;정보영;구윤회
    • 한국해양공학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.79-84
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    • 2012
  • This study aimed to analyze the nonlinear buckling of ring-stiffened circular cylinders under uniform external pressure, e.g. hydrostatic pressure, considering material nonlinearity and initial imperfection. In the present study, we analyzed the collapse pressure of pressure vessels using ANSYS Workbench, which is a framework of finite element methods. First, linear buckling analysis is performed to find collapse modes of the model. Second, scaling the first mode shape with small factor, geometric model is pre-deformed. And then, by analyzing the nonlinear buckling of the pre-deformed shape, the collapse pressure is estimated. To verify the validity of the analyses, we compared the results with Ross' experimental results. Finally, we applied it to ring-stiffened circular cylindrical shell of the pressure hull of a small submarine.

해저배관의 소성붕괴에 대한 기하학적 형상변화의 효과 (Effect of Geometry Variation on Plastic Collapse of Marine Pipeline)

  • 백종현;김우식
    • 한국가스학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.45-50
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    • 2010
  • 해저배관의 안전성 검토를 위하여 수압에 의한 소성붕괴 저항성을 평가하였다. 본 연구에서는 해저배관에 부가되는 주하중을 수압으로 설정하여 배관의 직경대 두께비와 ovality 변화가 배관의 소성붕괴 변화에 미치는 영향을 유한요소해석을 통하여 평가하였다. 내압은 외압에 의한 소성붕괴 저항성을 향상시켜 소성붕괴 발생 깊이를 증가시켰으며, 동일 ovality에서 local ovality를 갖는 배관은 global ovality 보다 더 깊은 붕괴 깊이를 나타내었으며, 소성붕괴 발생 깊이는 직경대 두께비의 증가 또는 ovality 증가에 따라 감소하였다.

퇴적깊이와 수심이 하천통과 배관의 건전성에 미치는 영향 (Effect of Sedimentation Depth and Water Depth on the Integrity of River Crossing Pipeline)

  • 백종현;김영표;김우식
    • 한국가스학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.1-6
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    • 2010
  • 하천통과 배관은 부력과 외부 충격을 방지하기 위하여 1.2~4m의 매설 깊이로 설치되어 운영된다. 하천통과 배관은 수압과 토하중에 의한 외압으로부터 소성붕괴에 대한 저항성을 가져야한다. 하천통과 배관에 수압과 토하중으로 발생하는 원주응력을 유한요소해석으로 파악하여 배관의 건전성에 미치는 영향을 평가하였다. 콘크리트 보호공이 없는 경우 동일 수심에서는 매설 깊이 증가에 따라 원주응력은 증가하나, 동일 매설 깊이에서는 수심이 증가함에 따라 배관에서 발생하는 원주응력은 감소하고 있었다.

공주 수촌리 출토 칠기 칼집의 보존 (Conservation of the Lacquered Sheath Excavated from Soochon-ri, Gongju, Korea)

  • 이용희;연정아;박정혜;김수철
    • 박물관보존과학
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    • 제14권
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    • pp.1-5
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    • 2013
  • 공주박물관에서 의뢰한 공주 수촌리 출토 봉상의 칠기 칼집을 보존처리 및 분석을 하였다. 이 칠기는 철제유물들과 일괄 수습되었다. 전체적으로 외압에 의해 파손되어 있었으며 일부 칠기 편은 철 산화물에 부착되어 있고 손실된 부분도 있었다. 먼저 X-ray 촬영을 통해 함께 출토된 금속구와의 관계를 파악하고 칠 도막에 대한 분석을 하여 제작기법에 대해 연구하였다. 그 후 보존처리를 하여 원래의 형태를 구현하고자 하였으며, 보관 및 전시를 위한 보호틀을 제작하였다.

3축 가력시스템에 의한 박스형 암거의 파괴거동 분석 (Analysis of Failure Behavior of the Box Culvert with 3-Axes Loading System)

  • 우상균;권용길;조준형;한상훈
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권5호통권57호
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    • pp.142-148
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    • 2009
  • 이 논문에서는 3축 가력상태에 놓인 박스형 암거의 극한파괴실험을 실시하고 박스형 암거의 파괴거동 특성을 파악하고 하중증가에 따른 균열폭의 변화를 측정하였다. 현실적인 외압상태를 모사하기 위해 상부 및 좌,우측부에서 동시에 가력할 수 있는 3축 가력시스템을 이용하여 하중을 재하 하였다. 하중 증가에 따른 상부슬래브 및 좌,우측 벽체에서의 균열양상을 관찰하였으며 상부슬래브에서의 균열폭 증가량을 정량적으로 측정하였다. 이를 통해 균열폭 증가에 따른 구조손상도를 실험적으로 정량화시켜 박스형 암거의 구조내력저하지수를 실험적으로 추정하였다.

도시유역 하수관로 관망정보 오차가 SWMM 모형의 유출결과에 미치는 영향 분석 - 도림천 대상유역 - (Variability on Urban Runoff using SWMM Modeling According to the Sewer information Error)

  • 황성환;김민석;손홍민;문영일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.18-18
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    • 2015
  • 현재 국내 도시유역의 유출분석을 위한 많은 모형들 중에서 SWMM 모형은 지표면의 양상, 침투율, 하수관망 체계를 고려한 유출분석이 가능하고, 계산과정에서 부등류를 해석함으로써 하류관로의 배수위 영향을 고려할 수 있는 장점을 가지고 있어 도시유출해석에 많이 이용되고 있는 실정이다. 지하시설물인 하수관로는 유지관리가 어려운 시설물 중 하나이다. 지하에 위치한 하수관망도는 상부 외압에 의한 토양의 유동과 미세한 토류의 변화 등으로 지속적으로 유동이 발생하고 있는 실정이다. 또한, 육안을 통한 조사가 어려운 지하시설물이기 때문에 하수관로 정보의 유지관리가 어려운 실정이다. 맨홀은 하수관거의 제원이 변화된 지점, 흐름방향 및 경사가 급격하게 변하는 지점 등에 위치하고 있어 하수관로 정보를 관리하는 있다. 지하시설물인 하수관로는 관리가 용이하지 않기 때문에 지반침하 등으로 관거의 평균경사 등이 변경될 수 있다. 본 연구에서는 하수관로 상류 및 하류 관저고의 변화에 따른 민감도를 분석하고자 한다. 대상 유역의 모든 관로에 대한 영향을 객관적으로 검토하기 위하여 도시적인 해석을 토하여 관거정보의 오차에 따라서 유출에 미치는 영향을 분석하고 이런 문제를 해결할 수 있는 방안 들을 정리하여 향후, 하수관로 정보의 신뢰성 확보를 위하여 하수관망 정보의 정밀도 문제를 검토하는데 도움이 되고자 한다.

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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.

CFRP CNT 패널을 적용한 동물용 X-ray 디텍터 디자인에 관한 연구 (A study on design for animal X-ray detector using CFRP CNT panel)

  • 이석현;김현성;강승민
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.264-270
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    • 2020
  • 사용자 중심의 서비스디자인 방법론을 통한 디자인개발을 진행하고 시제품 제작 시 소재 선정 기준에 대해 조사분석하여 선정된 소재인 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics) CNT(Carbon Nano Tube)를 동물용 X-ray 디텍터 패널부분에 적용하여 제품디자인 및 시제품 개발을 진행하고 CFRP CNT 패널을 적용하여 완성된 시제품을 Drop 테스트, 전면 외압 강도 시험, 방진/방수 성능 시험을 진행하여 야외환경에서 사용하는 휴대가능한 동물용 X-ray 디텍터로 활용이 가능한 제품임을 확인하였다.

고로슬래그를 이용한 프리캐스트 콘크리트 박스암거의 성능평가에 관한 연구 (A Study on the Performance Evaluation of Precast Concrete Box Culvert with Blast Furnace Slag)

  • 김두환;정준영;김성필;안만복;태기호
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.157-157
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    • 2011
  • 프리캐스트 콘크리트 박스 암거는 현장 타설식 암거에 비해 구조물의 고품질화 및 반복적인 대량생산으로 원가 절감과 건식화 시공으로 인한 공정의 단순화와 공기가 단축되는 이점을 지니고 있다. 따라서 본 연구는 상재 허용하중을 확보하고, 시공성 및 내구성이 뛰어나며, 경제성을 고려한 고성능 프리캐스트 박스 암거를 개발하고 향후 고성능 프리캐스트 박스 암거를 생산하기 위한 기초적인 자료를 제시하고자 하였다. 본 연구에서는 기존의 보통 포틀랜드 시멘트를 이용한 프리캐스트 박스 암거의 경제성 및 내구성, 강도특성을 개선하고자 고로슬래그를 이용하여 최적의 배합비를 산출하고, 이를 토대로 중성화, 염해, 동결융해 등의 시험을 통해 내구성을 확보하고, 휨 성능을 확인하고자 실물박스암거를 제작하여 외압강도시험을 실시하였다. 또한 구조해석을 통해 응력검토를 하였다. 내구성 검토 결과, 분말도 $6,000cm^2/g$을 가진 고로슬래그 미분말을 50%로 혼입한 콘크리트가 보통 포틀랜드 시멘트를 사용한 콘크리트보다 염화물이온 투과성에 대한 저항성 및 동결융해 저항성 등 기초물성 및 내구성이 개선됨을 알 수 있었다. 박스암거에 대한 휨 시험 결과, OPC에 비해 GFSC6의 경우는 크게 구조적 성능이 떨어지지는 않는 것으로 나타났으며, 균열양상 및 연성도에서는 우수함을 나타냈다. ABAQUS에 의한 비선형 해석 결과는 시험체의 휨 거동을 잘 묘사하는 것으로 나타났으며, 처짐의 경우 시험체의 시험결과보다 크게 나타났지만, 처짐 양상은 비슷한 것을 알 수 있었고, 벽체와 상부 슬래브에 발생하는 응력은 부재가 허용하는 균열응력값 이내로 나타남에 따라 사용하중 상태에서의 응력검토는 안전한 것으로 판단된다.

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