• 제목/요약/키워드: buckling safety

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스페이스 프레임 구조물의 부재좌굴성능 평가방안 연구 (A Study on the Evaluation of Member Buckling Performance of Space Frame Structures)

  • 강종
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.176-182
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 볼접합부를 갖는 원형강관의 좌굴실험 결과를 토대로 하여 국내외 압축재 설계규준과 비교 평가함으로써 부재의 좌굴내력 및 좌굴길이 계수의 안전성과 합리성을 조사하는 것이다. 좌굴성능 평가를 위해 선정된 원형강관은 Ø$48.6{\times}2.8t$와 Ø$60.5{\times}3.2t$ 및 Ø$76.3{\times}3.2t$이다. 국내외 압축재 설계를 위해 우리나라의 하중저항계수 설계법(LRFD), 일본의 한계상태 설계법(LSD) 및 영국의 BS5950 규준을 적용하였다. 본 연구에서는 선행연구의 실험결과와 국내외 설계규준과의 좌굴성능을 비교 분석하였다. 그 결과를 요약해 보면 다음과 같다. 각국의 압축재 설계규준에서 부재의 전체길이를 좌굴길이로 적용한 결과 실험에 의한 좌굴내력의 64%~89% 정도로 나타났다. 따라서 안전을 위해 현재 설계 규준식에 준하여 부재설계를 수행하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 실험결과 측정된 좌굴내력은 우리나라, 일본 및 영국의 압축재 설계규준에서 좌굴길이를 순수 원형강관만으로 고려한 좌굴내력 값에 비해 1.02배~1.43배 높은 것으로 나타났다. 따라서 스페이스 프레임 구조물 설계에 있어 개별부재 좌굴내력은 절점 간 길이가 아닌 순수 원형강관의 길이로 좌굴계수를 고려할 필요가 있을 것으로 보여 진다.

60M급 쌍동형 카페리 구조의 유공판 좌굴강도 연구 (A Study on the Buckling Strength of Perforated Plates for 60M Twin-hull Car-ferry)

  • 서광철;오정모
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.126-132
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    • 2018
  • 본 연구에서는 쌍동형 카페리에 다수 존재하는 유공판의 좌굴강도 설계 수행 결과 및 개선사항을 논의하고 있다. 카페리와 같이 길이가 50미터 이상이고, 길이/폭의 비가 12보다 큰 중/소형 고속선박은 상대적으로 두께가 얇고 연강을 사용함으로서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 농후하다. 특히, 작업자의 접근 및 통로로 활용되는 유공판에서 좌굴강도가 취약해질 가능성이 있다. 안전한 구조설계를 위해서는 유공주위의 면내 하중 재 분포에 의한 좌굴강도 및 최종강도에 대한 명확한 검토가 필요하다. 본 연구에서는 유공판의 좌굴 및 최종강도 특성에 영향을 미치는 매개변수의 영향을 종합적으로 고려하기 위하여 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 활용한 비선형시리즈 해석을 수행하였으며, 주요 변수(종횡비, 유공비, 유공형상)들에 대한 영향을 검토하였다. 이 결과를 바탕으로 하여, 유공판의 좌굴강도를 결정짓는 가장 큰 인자는 유공비였으며, 종횡비와 유공의 형상은 그 영향이 미비하였다.

압축하중을 받는 원통실린더의 후좌굴 거동 및 좌굴강도 (Post-Buckling Behaviour and Buckling Strength of the Circular Cylinder Under Axial Compression)

  • 구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.260-266
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    • 2018
  • 곡률을 갖고 있는 쉘 부재들은 선박 및 육상구조 내에서 캠버와 선수, 선미, 파이프 및 저장용 탱크에 주로 사용되고 있다. 이러한 곡률 쉘 부재들은 기본적으로 원통형 실린더 부재의 일부라고 간주할 수 있다. 일반적으로 곡률의 존재는 압축하중 작용 시 좌굴강도 및 최종강도를 증가시키는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 영향을 확인하기 위하여 탄성대변형 시리즈해석을 수행하였으며, 매개변수의 영향을 분석하였다. 실린더의 최종강도 거동은 초기처짐과 해석모델링 방법에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다.

해양구조물 설계코드에 기반한 좌굴강도 평가 시스템 개발 (Development of the Buckling Strength Assessment System based on Offshore Structure Design Code)

  • 김을년
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2017년도 특별논문집
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    • pp.38-45
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    • 2017
  • FPSO is widely used to develop deep sea oil fields and HHI has constructed ten(10) FPSOs. During these constructions, relevant structural design criteria such as yielding, buckling, fatigue, collision and impact strength were applied to verify structural safety. To apply the buckling strength evaluation for structures, the critical buckling stresses and applied stresses of relevant panels should be calculated. The plate and stiffened panels are to be idealized, which are needed much time and efforts by designers. Therefore, program development is necessary in order to evaluate the buckling strength conveniently and accurately. In this study, the buckling strength assessment system by using offshore code, DNV-RP-C201 was developed under MSC/PATRAN, pre-post program of finite element method. Graphic user interface program is written in MSC/PATRAN PCL functions. Source program to evaluate the buckling strength is developed in FORTRAN programming languages. The developed program is verified by comparing with the results of the Nauticus Hull developed by DNV Classification Society, and applied to the marine construction project conducted by Hyundai Heavy Industries LTD.

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지르코늄 합금 관의 임계좌굴 압력 산정을 위한 최소안전율 (Minimum Safety Factor for Evaluation of Critical Buckling Pressure of Zirconium Alloy Tube)

  • 김형규;김재용;윤경호;이영호;이강희;강흥석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.281-287
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    • 2011
  • 얇은 관 탄성좌굴 공식의 불확실성을 고려하기 위해, 공식을 구성하는 파라미터인 튜브재료의 탄성계수, 푸아송 비, 튜브 두께 및 지름의 불확실성을 분석하였다. 본 연구는 원자로에서 연소되는 핵연료봉과 같이 사용 중 함몰을 엄격히 방지하고 있는 얇은 관의 설계신뢰도를 향상시키는 데에 중요하다. 분석 방법은 각각의 파라미터가 변화할 수 있는 범위를 충분히 포함할 수 있는 최소의 탄성좌굴 안전율을 구하고 이를 선형적으로 합하여 최종의 최소안전율을 구하였다. 최소 안전율에 가장 큰 영향을 미치는 파라미터는 관의 두께로 나타났다. 두께가 얇을수록 더 큰 최소안전율이 필요하며 예로 적용한 지르코늄 합금관의 경우, 두께가 0.254 와 0.87 mm 일 때 최소안전율은 각각 1.547 과 3.487 로 나타났다.

Plate의 조합하중 변화에 따른 탄성 좌굴 강도 (A Study of Elastic Buckling Strength of Plate under Combined Loads)

  • 염응준;황경민;황민오;강영종
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(II)
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    • pp.531-537
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    • 2003
  • Recently, various and new special methods of construction about steel bridges have been tried, and the study about local buckling about this have been performed too. But becuase of various cases, structural analysis is performed to check safety for each step of construction, and this is not efficient and economical method for time and manpower. So, for solution of this problems, general method about checking safety needs to be developed. In this study, in preparation for development about this, we look into elastic buckling characteristics of plates for each case as load, boundary condition, aspect ratio, and so on.

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비등방성 원뿔형 쉘의 안정성에 관한 연구 (A Study on the Stability of Anisotropic Circular Conical Shells)

  • 박원태;손병직
    • 한국안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.128-133
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    • 2001
  • In this paper, stability analysis is carried out far the out of plane behaviors under compressive loads to the conical direction. It is not easy to obtain the analytic solutions about the stability analysis of anisotropic conical shells consisted of composite materials. For solving this problems, this paper used the finite difference method which is one of the numerical methods. The characteristics of the buckling behaviors of anisotropic laminated composite conical shells may be different according to a variety of causes, that is, the change of fiber angle, material arrangement, radius ratio, shape ratio and so on. The objective of this study is to analyze buckling behaviors of circular conical shells with shear deformation effects and to prove the advantage of composite materials.

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플레이트 거더의 2단 수평보강재 보강 위치 (Reinforcement Location of Plate Girders with Two Longitudinal Stiffeners)

  • 손병직;이규환
    • 한국안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.93-102
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    • 2009
  • Because steel girder bridge has big slenderness ratio, buckling is very important in design. Local buckling of plate girders having two longitudinal stiffeners in different positions under various load conditions is investigated. Various parametric study according to the change of web height, transverse stiffeners and load conditions are examined. These parametric studies are performed by numerical simulation utilizing finite element method. The objective of this study is to present the rational reinforcement location of two longitudinal stiffeners. The results of analysis are compared to that recommended by korean specifications for road bridges(2003).

Haringx의 전단변형 이론을 고려한 부분강절 뼈대구조의 비탄성 좌굴해석 (Inelastic Buckling Analysis of Semi-rigid Frames with Shear Deformations by Haringx's Theories)

  • 민병철
    • 한국안전학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.64-71
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    • 2014
  • The generalized tangential stiffness matrix of semi-rigid frame element with shear deformations based on Haringx's shear theory is newly derived and compared with the previous study based on Engesser's shear theory. Also, linearized elastic and geometric stiffness matrices are newly presented from the exact tangential stiffness matrix. In oder to obtain the inelastic system buckling load of shear flexible semi-rigid frame structure, the Ef method by tangential modulus theory is adopted and the FE analysis programs are developed. Finally, the shear and semi-rigid effects of system bucking are investigated by two numerical examples.

조합하중 변화에 따른 Plate의 좌굴 특성 (Elastic Buckling Characteristics of Plates under Various Combined Loads)

  • 염응준;김성남;황민오;강영종
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.307-314
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    • 2003
  • Recently, various and new special methods of construction about steel bridges have been tried, and the study about local buckling about this have been performed too. But, becuase of various cases, structural analysis is performed to check safety for each step of construction, and this is not efficient and economical method for time and manpower. So, for solution of this problems, general method about checking safety needs to be developed. In this study, in preparation for development about this, we look into elastic buckling characteristics of plates for each case as load, boundary condition, aspect ratio, and so on.

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