• 제목/요약/키워드: pipe-wall behaviour

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보 요소를 이용한 파이프의 구조-음향 연성해석 (Structure-Acoustic Coupling Analysis of a Pipe Using the Beam Element)

  • 서영수;정의봉;정호경
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.282-287
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    • 2004
  • Noise and vibrations in the pipe systems may be arisen from pumps. compressors, etc. The source mechanism is classified with the mechanical and hydraulic. Mechanical vibrations may be excited by the unbalance in rotating machinery. Hydraulic source may be generated in the turbulent flow. The vibro-acoustic behaviour of flexible, fluid-filled pipe system is a very complex and determined by two parameters: the frequency and the mass ratio of fluid and pipe wall. As the frequency increases, the mode number in the pipe increases. The mass ratio is close to one, the structure and the fluid are strongly coupled. In ease the diameter is very small to the length of pipe, the behaviour of pipe is same as a beam. The finite element formulation when the fluid and the structure are coupled is derived by using beam element. The Numerical results are compared with the package (Sysnoise) which is using the shell element.

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강관말뚝의 제원이 말뚝거동에 미치는 영향에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on the Effect of Steel Pipe Specification on Pile Behaviour)

  • 박정준;이광우;유승경;홍기권
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.37-44
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    • 2017
  • 본 연구에서는 특정 암반에 근입된 강관말뚝의 거동특성을 분석하기 위하여, 강관말뚝의 직경, 두께 및 길이 조건에 따른 인발, 압축 및 수평재하 시의 시험결과 예측을 위한 3차원 수치해석 연구를 수행하였다. 먼저, 인발재하에 대한 거동특성을 분석한 결과, 동일한 말뚝길이 및 두께와 인발하중 크기를 기준으로 말뚝직경에 반비례하는 인발변위가 나타나는 것으로 확인되었다. 또한 압축재하에 따른 하중-침하 관계를 통하여, 말뚝 직경에 비하여 말뚝의 두께가 하중저항에 대한 효과에 더욱 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었으며, 수평하중 재하에 따른 수평변위 관계를 바탕으로 수평하중의 저항효과는 말뚝직경에 의한 영향이 큰 것으로 분석되었다. 따라서 강관말뚝을 이용하여 기초구조물 설계에 따른 재하시험을 위해서는 예비설계 단계에서 말뚝 조건이 거동특성에 미치는 영향을 분석할 필요가 있는 것으로 확인되었다.

편재하중을 받는 점토지반과 강널말뚝의 거동해석 (A Behaviour Analysis on Clayey Ground and Steel Sheet Piles Subjected to Unsymmetrical Surcharges)

  • 이문수;이병구;정진섭;김찬기
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.977-988
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    • 1994
  • 본 연구는 연약지반상에 sand drain을 타설하고 성토하여 교대 및 교각을 시공하는 진월 인터체인지에서 기초지반의 침하, 융기 및 이미 시공된 교각기초부분의 수평방향 변위를 측정한 실측치와 Sekiguchi의 탄 점소성모델을 Biot의 압밀방정식과 결합하여 2차원 평면변형용조건으로 유한요소해석한 결과를 비교 검토하였다. 이때 교각기초인 강판말뚝은 등가의 강널말뚝벽으로 환산하였다. 그리고 환산한 벽체에 축력의 변화, 강성의 변화, 지지조건의 변화 및 고정점위치의 변화 동에 따른 기초지반의 거동과 강널말뚝벽체의 거동 특성을 밝혔다.

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Innovative approach to determine the minimum wall thickness of flexible buried pipes

  • Alzabeebee, Saif;Chapman, David N.;Faramarzi, Asaad
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제15권2호
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    • pp.755-767
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    • 2018
  • This paper uses a finite element based approach to provide a comprehensive understanding to the behaviour and the design performance of buried uPVC pipes with different diameters. It also investigates pipes with good and poor haunch support and proposes minimum safe wall thicknesses for these pipes. The results for pipes with good haunch support showed that the maximum pipe wall stress and deformation increase as the diameter increased. The results for pipes with poor haunch support showed an increase in the dependency of the developed vertical displacement on the haunch support as the diameter or the backfill height increased. Additionally, poor haunch support was found to increase the soil pressure, with the effect increasing as the diameter increased. The design of uPVC pipes for both poor and good haunch support was found to be governed by critical buckling. A key outcome is a new design chart for the minimum wall thickness, which enables the robust and economic design of buried uPVC pipes. Importantly, the methodology adopted in this study can also be applied to the design of flexible pipes manufactured from other materials, buried under different conditions and subjected to different loading arrangements.

광범위 크리프 조건에 대한 관통균열 배관의 크리프 파괴역학 해석 (Creep Fracture Mechanics Analysis for Through-Wall Cracked Pipes under Widespread Creep Condition)

  • 허남수;김윤재;김영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.890-897
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    • 2003
  • This paper compares engineering estimation schemes of C* and creep COD for circumferential and axial through-wall cracked pipes at elevated temperatures with detailed 3-D elastic-creep finite element results. Engineering estimation schemes included the GE/EPRI method, the reference stress method where reference stress is defined based on the plastic limit load and the enhanced reference stress method where the reference stress is defined based on the optimized reference load. Systematic investigations are made not only on the effect of creep-deformation behaviour on C* and creep COD, but also on effects of the crack location, the pipe geometry, the crack length and the loading mode. Comparison of the FE results with engineering estimations provides that for idealized power law creep, estimated C* and COD rate results from the GE/EPRI method agree best with FE results. For general creep-deformation laws where either primary or tertiary creep is important and thus the GE/EPRI method is hard to apply, on the other hand, the enhanced reference stress method provides more accurate and robust estimations for C* and COD rate than the reference stress method.

밸브벽면의 제트부착효과에 기인한 질량유량 감소에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Mass Flow Rate due to Jet-Valve wall Attachment Effect)

  • 이준서
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.235-241
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    • 1998
  • Flow characteristics of a compressible gas flow through a rotating disc-type rotary valve are investigated experimentally under various conditions. It is known that the mass flow rate through poppet valves of 4-stroke cycle engines and through piston valves of 2-stroke cycle engines decrease with increase in engine speed. Rotary valve is one means by which air maybe made to flow intermittently through a pipe. In this paper a exhaust system simulator of engine was used to experimentally analyzer the decrease inflow rate at high rotation speeds and to determine what variables, other than rotational speed, give rise to the observed behaviour. These variables have been included in an empirical equation which is representative of the measured flow characteristics.

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대구경 강관말뚝의 항타시 동적 거동 (Dynamic Behavior of Large Diameter steel Pipe Piles during driving)

  • 이영남;이종섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.141-148
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    • 2000
  • 방글라데시의 자무나 강을 가로지르는 길이 4.8km 교량의 교각기초에 대구경 개단 강관말뚝 2본 또는 3본이 사용되었다. 총 50개의 교각과 시험용 말뚝 2본을 포함한 123본의 말뚝이 강 하저에서 정규압밀된 모래층을 지나 자갈층 위까지 항타하여 설치되었다. 두께 40mm 내지 60mm의 변단면을 갖는 직경 3.15m와 2.50m의 짧은 말뚝 2, 3개를 연결하여 69m에서 74m 깊이까지 6:1의 경사로 항타하여 시공하였다. 전체 123본의 말뚝에 대하여 항타후 관내토 길이를 측정하였고, 이중 24본의 말뚝들에 대해서는 항타시 동재하시험을 수행하였다. 말뚝 항타완료후 측정한 결과에 의하면, 선단부 근처에서는 주동 관내토(Active Plug)가 주면마찰력 발현에 크게 기여한 것으로 나타났다. 시험한 모든 말뚝들은 약 90% 정도의 지지력이 주면마찰력에 기인하는 주면마찰지지형 말뚝으로 나타났다. 현장모래지반에서의 탄성변형량(Quake)값과 감쇠계수(Smith Damping)값은 직경에 상관없이 일정하게 나타났는데, 이는 주변 지반의 균질함이 잘 반영된 것으로 판단되었다.

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