• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.51-56
• /
• 2007

해양구조물에서 많이 사용되는 K-Joint는 그 구조특성으로 인해 응력집중이 발생하며 최적 설계를 위한 가이드라인제시가 요구된다. 형상특성에 따른 응력집중 현상이 다르게 발생함으로 형상을 결정하는 각종 변수인 ${\alpha},\;{\beta},\;{\gamma},\;{\tau},\;{\theta}$의 변화에 따른 조인트의 응력변화를 분석하였다. 수치적인 패라메트릭 연구를 통해 응력 변화 특성을 제시하였고 주요 요소에 따른 최대 응력값도 나타내었고 수치해석 결과를 실험값과 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권5호
• /
• pp.461-466
• /
• 2013

본 논문은 조선해양 구조물 주판의 맞대기용접 수축에 대한 특성을 연구하였다. 주판의 맞대기 용접은 입 열과 냉각과정에서 수축 변형이 일어나 최종 완성된 모재의 치수와 설계 치수가 다르게 된다. 이는 선박의 블록 생산 품질 불량으로서 교정 작업이 필요하며 생산성 향상의 저해요인이다. 이에 대형 구조물 주판의 맞대기용접 수축 변형에 관한 실험을 통하여 I, Y, V 형상의 용접잔류응력 수축 변형 데이터를 확보하고 두께 11 t ~ 21.5 t 범위에서는 1 ~ 2 mm의 한정된 범위의 수축 량이 균일하게 나타나는 특징과 용접부의 열전달 영향이 Seam Line 한쪽을 기준으로 최대 약 1000 mm 이내에 국한되어 모재의 자중이 수축 량에 미치는 영향은 크지 않았고 또한 수축 변형을 최소화하기 위해 설계단계에서 Groove 형상에 따라 수축마진을 다르게 적용해야 함을 알 수 있었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.59-72
• /
• 1990

본 논문은 해양 구조물에 대한 확률적 기법을 이용한 스펙트럴 피로해석 방법에 대하여 기술하고 있다. 환경조건 특히 파도 및 관련된 해상상태, 파도 스펙트럼에 대하여 조사하였다. 각종 공식을 이용한 응력 집중계수와 유한요소법을 이용한 응력 집중계수 산출 방법 및 피로수명에 대한 그 영향에 대하여 연구하고, S-N선도의 선택과 해상상태의 간략화 문제등에 관해서도 다루었다. 마지막으로 스펙트럴 피로해석 기법을 응용한 실제 피로해석 사례 연구를 통하여 본 방법의 유용성을 입증하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.71-75
• /
• 1992

기구나 구조물의 피로수명은 노치에서의 피로균열 방생수명에 의하여 지배되기때문에 노치로 인한 피로강도감소계수 $K_f$는 피로설계상 대단히 중요한 인자이다. 노치 선단(Notch root)에서의 피로균열발생명수 N$_c$를 기준으로하면 탄성응력집중계수 $K_t$가 10 정도까지 $K_f$와 $K_t$간에는 거의 직선적인 관계가 있음이 이다- 고에 의하여 명석해졌으나 이는 인장,압축의 축력이 작용하였을 때이며 따라서 기구나 구조부재는 축력외에도 굽힘 피로 하중이 작용하였을때도 많으므로 본 연구에서는 굽힘 피로 하중을 받았을때도 있다. -고의 결론이 적용되는지는 검시코져 본 연구를 실시하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제1권1호
• /
• pp.73-83
• /
• 1987

한국형 해저원유 초기생산 시스템은 제주도 남쪽의 한.일 공동개발구역 및 이와 유사한 조건의 지역에서 소규모 유전이 발견되었을때, 빠른 시간내에 저렴한 초기투자비로 석유를 생산할 수 있도록 개발되었다. 이 시스템은 원유저장용 선박, tower, yoke, gravity base 및 원유처리장치들로 구성되어 있으며 각 구조믈들은 pin 또는 universal joint들로 연결되어있다. 본 구조물의 파도중에서의 동적거동은 전산 program을 이용하여 구하여 wave tank에서 수행된 실험의 결과와 비교, 검토하였다. 그리고 이들 결과를 이용하여 구조적 안전성을 검토하였으며, 설계, 해석 및 model test의 결과들은 선급협회의 승인을 받았다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제36권4호
• /
• pp.95-104
• /
• 1999

강 구조물의 대형화에 기인하여 대형 해양구조물, 선박, 교량 및 고층 구조물에서의 극후판의 사용이 지속적으로 증가하고 있으며, 이런 경향은 앞으로도 계속될 것으로 생각된다. 그러나, 극후판을 사용하여 구조물을 시공할 때, 층상균열의 발생이 보고되고 있으며 이것은 극후판의 두께방향 중심부를 따라 분포하는 황, 인등의 불순 개재물 및 용접에 기인하여 발생하는 구속 잔류응력에 의하여 발생하는 것으로 알려져 있다. 연속 주조공법에 의하여 제조되는 극후판의 제조공정의 특성상, 층상균열의 발생은 회피하기가 현실적으로 어려우며, 따라서, 본 논문에서는 강구조물의 층상균열 발생의 감소 방안으로서, 금속학적 측면보다는 용접강도 측면에서 유한요소법에 기초한 전산 프로그램을 사용하여 최적 개선부형상 및 용접순서를 선정하고자 한다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.88-92
• /
• 2006

Large-scale model tests of welded topside joints were carried out to observe the fatigue behavior of API 2W Gr.50 steel produced by POSCO. The fatigue crack behaviors for various loading conditions were measured and investigated around the critical joint sections. The experimental results have been verified with numerical approaches and also compared with the AWS D1.1 and DnV RP-C203 design curves. The large-scale experiment models were fabricated, based on the actual operating east area fixed platform. The dimensions of the models were slightly modified to accommodate the test facilities and capacities. The fatigue test was carried out having ${\Delta}Q$ of T1=705.6kN, T2=749.7kN and T3=793.8kN. The three specimens were statically loaded 20 times, with various loadings of about 50kN intervalsbetween the maximum and minimum loads required in the fatigue tests. This loading removed the residual stress in the specimen before the fatigue tests. The topside joint crack was initiated from the brace heel, where the maximum tensile stress occurred. The API 2W Gr.50 steel satisfied the AWS D1.1 detail category C and DnV RP-C203 detail category F ${\Delta}S-N$ curve.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권6호
• /
• pp.589-595
• /
• 2013

본 논문은 플라즈마 절단 면 특성이 I Groove 서브머지드 아크 용접 용락 현상에 미치는 영향과 용락 현상을 감소시키는 방법에 대하여 연구하였다. 조선해양 구조물의 주판은 대부분 후판으로 설계되고 깊은 용입을 얻기 위하여 고 전류를 사용하게 된다. 용접부의 절단 품질에 따라서 서브머지드 아크용접 진행 시 용락 현상이 자주 발생되고 이는 용접부의 품질 저하와 수정 작업을 유발시킨다. 본 연구의 플라즈마 절단 실험에서 나타난 특성으로 I형상 그루브 직각 절단 시 상,하면에 플라즈마 열원에 의한 녹음 현상과 함께 하면 한 방향에 약 2~4도 정도의 각 변형 베벨이 형성됨을 확인하였다. 이는 맞대기 이음에서 용락 현상의 주된 원인이며 모재 절단 시 상면 방향에 I 그루브 형상에 가깝도록 한 방향 기준으로 V형상 그루브 4도 베벨을 시공하여 서브머지드 아크 용접을 실시한 결과 용락 현상을 현저히 저감시키는 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제33권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2015

Recently, there have been the increase of ship size and the development of oil and gas in arctic region. These trends have led to the requirements such as high strength, good toughness at low temperature and good weldability for prevent of brittle fracture at service temperature. There has been the key issue of crack arrestability in large size structure such as container ship. In this report for the first time, crack arrest toughness of thick steel plate welds was evaluated by large scale ESSO test for estimate of brittle crack arrestability in thick steel plate. For large structures using thick steel plates, fracture toughness of welded joint is an important factor to obtain structural integrity. In general, there are two kinds of design concepts based on fracture toughness: crack initiation and crack arrest. So far, when steel structures such as buildings, bridges and ships were manufactured using thick steel plates (max. 80~100mm in thickness), they had to be designed in order to avoid crack initiation, especially in welded joint. However, crack arrest design has been considered as a second line of defense and applied to limited industries like pipelines and nuclear power plants. Although welded joint is the weakest part to brittle fracture, there are few results to investigate crack arrest toughness of welded joint. In this study, brittle crack arrest designs were developed for hatch side coaming of large container ships using arrest weld, hole, and insert technology.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권5호
• /
• pp.66-74
• /
• 2016

본 논문에서는 철근 콘크리트 단면에서 동시에 진행되는 중성화와 염화물 침투에 의해 진행되는 내구성 문제에 대해 서로 다른 콘크리트의 특성과 주변 환경의 영향을 매개변수 분석을 통해 수행하였다. 이를 위해 콘크리트의 미세 공극 구조의 변화 및 중성화와 염소이온 투과의 상호 화학반응이 직접 지배방정식 형태로 고려된 최신 모델을 사용하여 이 복합작용의 분석을 수행하였다. 이산화탄소, 염소이온, 열 및 수분의 복합적인 이동이 직접 고려되었다. 문헌상의 실험 데이터를 분석하여 모델의 입력변수를 결정하고 계산의 편의성을 증진시켰다. 이 모델을 상용유한요소 프로그램인 COMSOL의 사용자 모듈형태로 개발 하였다. 이 상호작용에 영향을 미치는 물-바인더비 (w/b), 골재-바인더비 (a/b), 플라이에쉬 함량, CSH 함량, 콘크리트 초기공극률 등을 정량적으로 분석하였다. 결과에 의하면, 중성화와 염소이온 침투의 상호작용은 다양한 재료 물성치에 영향을 받는다.