• 제목/요약/키워드: Blast analysis

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Numerical Modelling of Temperature Distribution and Pressure Drop through the Layered Burden Loading in a Blast Furnace

  • Yang, Kwang-Heok;Choi, Sang-Min;Chung, Jin-Kyung
    • 한국연소학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • Analysis of the internal state of the blast furnace is necessary to predict and to control the operating conditions. Especially, it is important to develop models of the blast furnace to predict the cohesive zone because shape of the cohesive zone influences overall operating conditions of blast furnace such as gas flow, chemical reactions and temperature. Because many previous blast furnace models have assumed cohesive zone to be fixed, it was not possible to evaluate the shape change of cohesive zone in relation with operating conditions such as PCR, blast condition, and production rate. In this study, an axi-symmetric 2-dimensional steady state model is proposed to simulate blast furnace processes. In this model, cohesive zone is determined by the solid temperature. Finite volume method is employed for numerical simulation. To find location of the cohesive zone, entire calculation procedure is iterated until converged. Through this approach, shape of the cohesive zone, velocity and temperature within the furnace are predicted from the model.

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폭발하중을 받는 콘크리트 벽체 구조물의 보강 성능에 대한 해석적 분석 (Analytical Evaluations of the Retrofit Performances of Concrete Wall Structures Subjected to Blast Load)

  • 김호진;남진원;김성배;김장호;변근주
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.241-250
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    • 2007
  • 폭발하중을 받는 콘크리트 구조물을 섬유 복합재 등의 보강 재료를 사용하여 보강하는 경우에는 강성 증가와 함께 적절한 연성을 확보할 수 있어야 한다. 그러나, 폭발하중을 받는 구조물의 설계 및 해석에 일반적으로 사용되는 기존의 근사적이며 단순화 모델은 보강 재료에 대한 효과를 정확히 반영할 수 없을 뿐 아니라 해석 결과의 정확성 및 신뢰성에 문제가 제기되어왔다. 또한, 동적 하중에 대한 콘크리트와 철근의 응답은 정적 하중에 대한 응답과 상이하기 때문에 기존의 정적, 준정적하에서 정의된 재료물성값들을 폭발하중에 대한 응답 계산에 사용하는 것은 부적절하다. 따라서, 본 연구에서는 명시적(explicit) 해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하여 매우 빠른 재하속도를 갖는 폭발하중에 대하여 강도 증진 및 변형률 속도 효과가 반영된 재료 모델을 포함하고 있는 정밀 HFPB(high fidelity physics based) 유한요소해석 기법을 제시하였다. 제시된 해석적 기법을 통하여 탄소섬유 복합재와 유리섬유 복합재를 사용하여 보강된 콘크리트 벽체의 폭발하중에 대한 거동을 해석하였으며, 이를 보강하지 않은 벽체의 해석 결과와 비교함으로써 보강 성능 분석을 실시하였다. 해석 결과 보강에 따른 최대 처짐이 약 $26{\sim}28%$ 감소하는 보강 성능을 확인하였으며, 제안된 해석 기법이 보강 재료와 보강 기법의 유효성을 평가하는데 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

단면의 형상에 따른 철근콘크리트 기둥의 폭발저항 성능 평가 (An Evaluation of Blast Resistance Performance of RC Columns According to the Shape of Cross Section)

  • 김한수;박재표
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.387-394
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    • 2010
  • 현재 연쇄붕괴를 방지하기 위한 설계 방법으로 기둥제거 시나리오를 이용한 대체하중경로법을 주로 적용하고 있다. 하지만 실제로 폭발이 발생하여 기둥이 완전히 제거되지 않는 경우에 기둥제거 시나리오를 적용하면 보수적인 결과를 얻게 된다. 본 논문에서는 단일 기둥이 폭발하중을 받을 때의 거동을 평가함으로써 폭발이후에도 기둥이 연쇄붕괴 방지에 기여할 수 있는지 여부를 판단하였다. 하이드로코드인 AUTODYN을 이용하였으며, 같은 단면적과 높이를 갖는 사각형 기둥과 원형 기둥의 폭발저항성능을 비교하였다. 우선 AUTODYN을 이용한 폭발하중 산정 결과를 폭발실험값과 비교한 다음 간단한 폭발 예제를 통해 계산된 폭발압력파가 실제와 유사함을 입증하였다. 단면 형상에 따른 기둥의 폭발저항 성능 해석을 수행한 후 잔류변형을 이용한 평가법을 이용해 원형기둥이 사각형 기둥보다 폭발저항 성능이 더 우수함을 확인하였다.

Statistical Analysis of the Physical Properties in a Slag-OPC-Gypsum System as a Compound Mixing Ratio

  • You, Kwang-Suk;Lee, Kyung-Hoon;Han, Gi-Chun;Kim, Hwan;Ahn, Ji-Whan
    • 한국세라믹학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.477-482
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    • 2007
  • The effect of the mixing ratio of compounds in a slag-OPC-Gypsum system on the physical properties of Slag cement is investigated in this study. $Na_2SO_4$ was used as an alkali activator. Blast furnace slag cement was prepared from a mixture of blast furnace slag, ordinary Portland cement and anhydride gypsum. The fluidity and the compressive strength according to the ratio of each mixture were analyzed in statistical analyses in order to discover the parameters influencing the fluidity and compressive strength. The results showed that the hydration of blast furnace slag took place with the addition of $Na_2SO_4$ and that column-crystalline ettringite was created as the main hydration product of the blast furnace slag. In addition, it was found that the compressive strength of blast furnace slag cement tends to increase when the ordinary Portland cement content is higher up to three days. However, it is known that the compressive strength tends to increase as the blast furnace slag content becomes higher with increases in the level of OPC after 28 days. As a result of this analysis, it is believed that the ordinary Portland cement content influences the initial compressive strength of blast furnace slag cement, and that in later days this is highly influenced by the slag content.

폭압 작용에 의한 방폭문의 반발거동 해석 (Analysis of Rebound Behavior of Blast-Resistant Door Subjected to Blast Pressure)

  • 신현섭
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.371-383
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    • 2021
  • 강-콘크리트 편개형 방폭문은 외피 구조로서의 강박스 내에 콘크리트 슬래브가 채워진 구조로서 힌지 및 렛치와 같은 지지부재에 의해 벽체에 고정되어 설치된다. 폭압이 작용하는 방향과 같은 정방향으로의 처짐 거동에 대해서는 많은 연구가 되어 왔으나, 부방향 처짐 거동에 대한 연구는 상대적으로 미흡한 수준이다. 본 연구에서는 폭압을 받는 편개형 방폭문의 부방향 처짐 단계에서 발생하는 반발 거동(rebound behavior)에 대해 유한요소해석으로 변수 분석을 하였다. 분석결과에 따르면 방폭문의 소성변형 내지는 파괴 정도, 반발작용 전후의 운동량 및 운동에너지 변화가 반발거동에 영향을 미치는 주요 요소로 분석되었다. 또한, 방폭문의 거동 특성이 준정적 영역에 속하는 경우에 비해 충격영역에 속하는 경우에서 더 큰 반발력이 발생하는 것으로 나타났는데, 이와 같은 결과는 변형에너지 보다 운동에너지가 상대적으로 더 크게 증가하는 충격영역에서의 거동 특성이 원인인 것으로 사료된다. 반발작용의 결과로 인해 지지부재에 과도한 변형이 발생할 수 있으므로 성능분석 및 설계 과정에서 이에 대한 고려가 필요하다. 또한, 부압이 미치는 영향을 검토한 결과에 따르면 강-콘크리트 방폭문의 경우에서도 반발에 의한 영향 및 부압 모두가 방폭문의 부방향 처짐에 기여할 때 반발력이 상대적으로 더 크게 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 중첩 효과의 발생조건은 구조체 특성 및 폭발조건 등에 따라 다를 수 있으므로 이에 대해서는 더 많은 연구가 필요할 것으로 판단된다.

준경험적 방법을 이용한 터널발파 작업시 인접구조물의 동적해석 및 진동영향성 평가 (A Dynamic Analysis and Evaluation of a Building Structure due to Tunnel Blast by using Semi-Empirica Method)

  • 손성완;류국현;전종균;남영식;김동기
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.772-775
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    • 2005
  • Most engineers, related to soil and civil dynamic field, have been interested in the direct dynamic design of building transmitted from soil and rock to structure due to blasting. However it is not easy to estimate the dynamic response of structures due to blasting by using analytical method because of difficulties of soil modeling, prediction of excitation force and so on. In this paper, dynamic analysis have been performed to predict vibration level and evaluate dynamic safety of structure adjacent to tunnel blast and the semi empirical method, which is based on vibration measurement data, has been employed to consider blast vibration characteristics.

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FEA of the blast loading effect on ships hull

  • Hamdoon, Muhsin;Zamani, Nader;Das, Sreekanta
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제1권3호
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    • pp.223-239
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    • 2011
  • In combat operations, naval ships may be subjected to considerable air blast and underwater shock loads capable of causing severe structural damage. As the experimental study imposes great monetary and time cost, the numerical solution may provide a valuable alternative. This study emphasises on numerical analysis for optimization of stiffened and unstiffened plate's structural response subjected to air blast load. Linear and non linear finite element (FE) modeling and analysis was carried out and compared with existing experimental results. The obtained results reveal a good agreement between numerical and experimental observations. The presented FE models can eliminate confusion regarding parameters selection and FE operations processing, using commercial software available currently.

신뢰성 지수를 이용한 교량 구조물의 건설진동 예측에 관한 연구 (A Study on the Construction Vibrations Prediction of Bridge Structures using the Reliability Index)

  • 박연수;우정하;전양배;김응록;김동현
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.442-449
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    • 2003
  • This study presents a new analysis of blast vibration equations of a bridge structures using a reliability index. Changing the reliability makes each blast vibration equation. The blast equations are divided into three classes, having 50%, 90% and 99.9% at ${\beta}$=0, 1.28 and 3 respectively. In the result of this research, the assumption equations which used ${\beta}$=1.28 is suitable. By using these blast equations, it is possible for users to predict reliable ground vibration values upon demand.

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Damage Analysis of Rice Panicle Blast on Disease Occurrence Time and Severity

  • Shim, Hong-Sik;Hong, Sung-Jun;Yeh, Wan-Hae;Han, Seong-Sook;Sung, Jae-Mo
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.87-92
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    • 2005
  • The structural differences between healthy and diseasedpanicle necks caused by Pyricularia oryzae were observed using electron-microscope. In the diseased panicle neck, the infection hyphae of the rice blast pathogen grew through the sclerenchymatous fiber tissue and reached to the central internal lacuna. Since the pathogen grew through the sclerenchymatous fiber tissues, the vascular bundle composed with xylem and phloem had been destroyed and finally the nutrients from the leaf and stem were not able to be transported into the grains. Infection of panicle base by the blast pathogen until 20 days after heading caused more than 50% of yield loss in both Jinmibyeo and Chucheongbyeo. There was a positive correlation between incidence of the panicle blast and rice yield losses. The regression equations between incidence of the panicle blast and yield losses were y= -3.61+496.7 ($R^2$=0.70) in Jinmibyeoand y=-3.93+520.2 ($R^2$=0.82) in Juanbyeo. The panicleblast caused deterioration of grain quality. Healthy grain rate was reduced by increase of panicle blast infection.