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패치로딩을 받는 알루미늄 합금 플레이트 거더의 강도 예측에 대한 기초 연구
오영철,배동균,고재용,Oh, Young-Cheol,Bae, Dong-Gyun,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2014 海洋環境安全學會誌 Vol.20 No.2
본 연구에서는 실험 모형을 이용한 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하여 플레이트 거더의 파손모드와 최종하중을 예측하였다. 수치해석 모형의 붕괴모드는 재하 시 플랜지에서 소성 힌지가 형성되었으며 실험모형의 붕괴모드와 일치하였다. 또한, 웹에서 항복선이 형성되어 크리플링 붕괴모드가 발생하는 것을 관찰할 수 있었으며 각각의 실험모형과 수치모형 최종하중의 평균값 1.07, 표준편차 0.04, 변동계수 0.04로 선형성을 유지하였으며 전체 최종하중 결과도 대략 8 % 오차를 나타내었다. 이는 수치모형 결과가 실험 및 적용 기준에 매우 만족하고 양호한 결과를 도출하였다고 생각한다. 따라서 알루미늄합금 플레이트 거더의 최종하중 예측 시 실험 및 적용 기준과 함께 병행하여 적용을 한다면 이에 대한 합리적 안전수준을 유지한다면 더 효율적이고 경제적 알루미늄 합금 플레이트 거더의 파손모드 및 최종하중에 대해 예측할 수 있을 거라고 생각한다. In this paper, it performed to the elastic-plastic large deflection series analysis using the experimental model and predicted a failure mode and ultimate strength. The collapse mode of numerical analysis model is formed a plastic hinge on loaded flange and consistent with the collapse mode of experimental model. Also, The yield line is formed in the web could observed that have occurred the crippling collapse mode and the ultimate loads of the experimental model and numerical analysis model have maintained linearly Means 1.07, Standard deviation 0.04, Coefficient of variation(COV) 0.04 and the result of ultimate loads have appeared approximately 8% error rate. it was found that very satisfied to the experimental results and the applied rules. if it is considered to be maintain a reasonable safety level, it is possible to predict the failure modes of aluminium alloy plate girders and ultimate loads.
횡하중을 고려한 압축최종강도에 대한 보강재 치수의 영향
오영철,고재용,오동기,Oh, Young-Cheol,Ko, Jae-Yong,Oh, Dong-Ki 해양환경안전학회 2008 海洋環境安全學會誌 Vol.14 No.1
Stiffened panels are basic strength members which have been used widely in a vessel or an offshore. They have been used often a deck, a side and a bottom structure of ship and have a number of one sided stiffener in either one or both directions called grillage. Their buckling and plastic collapse become damaged reason of the hull girder so it needs to investigate accurately buckling and ultimate strength of stiffened panels. In the present paper, using the ANSYS, a commercial finite element analysis code, we conducted the evaluation regarding buckling and post-buckling behaviour of stiffened panels, and analyzed stiffener's web height change, considering the effect of lateral pressure load against compression ultimate strength. 보강판은 선박이나 해양구조물에서 폭넓게 사용되고 있는 기본적인 강도 부재이다. 이러한 보강판은 선박의 갑판부, 선측부, 선저부에 흔히 사용되고 있다. 보강판은 보강재가 어느 한 방향으로 또는 양방향으로 구성되어 있으며 후자에 대해서 보통 그릴리지라고 한다. 보강판의 좌굴 및 소성붕괴는 선각거더의 파손 원인이 되므로 좌굴 및 최종강도가 정확하게 규명할 필요가 있다. 본 연구에서는 범용유한요소해석코드인 ANSYS를 이용하여 좌굴 및 좌굴 후 거동에 대한 평가를 수행하고 보강재 치수변화, 수압의 영향을 고려하여 압축최종강도에 대해 해석 수행하였다.
오영철,김옥석,고재용,Oh, Young-Cheol,Gim, Ok-Sok,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2012 海洋環境安全學會誌 Vol.18 No.6
부유구조물은 해양에서 다양한 외력을 경험하게 되며 특히, 파랑하중은 구조물의 설계에 결정적인 지배인자로 간주되고 있다. 이런 구조물은 파장과 크기의 상대적 관계로 소형구조물, 대형구조물 등으로 구분될 수 있으며 전통적으로 소형구조물은 회절발생이 없는 것으로 가정하며 대형구조물은 회절 작용에 따른 관성력만을 고려하여 파랑하중을 산출한다. 따라서 이 연구에서는 해양과 강, 호수 등에서 주로 사용되고 있는 정사각형 부유구조물을 이용하여 동유체력과 구조응답의 상관관계를 파악하여 장방형 부유구조물의 안전성에 대한 영향을 검토하였다. Structures floating in the ocean experience various kinds of external loads, among which wave load is considered as determining factor in structural design. Its relative size compared with wavelength may be used to classify whether the structure is relatively small or large. Traditionally, the small structures are assumed to have little diffraction and the wave loads on large structure are usually calculated by only considering inertia force according to diffraction. In this paper, rectangular floating structures usually used in the ocean, river, and lake are used to find the relationship between hydrodynamic forces and its structural response.
초기 처짐 영향을 고려한 알루미늄 합금 사각형 판의 좌굴 후 거동
오영철,강병모,고재용,Oh, Young-Cheol,Kang, Byoung-Mo,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2014 海洋環境安全學會誌 Vol.20 No.6
In this paper, It is performing to the elastic and elasto-plastic large deformation series analysis using a numerical method for the initial deflection effect of the aluminum alloy rectangular plate in the elasto-plastic loading area patch loading size. It is assumed a boundary condition to be a simply supported condition and consider the initial deflection amplitude, aspect ratio. It examined the critical elastic buckling load and post-buckling behaviour of aluminium alloy A6082-T6 rectangular plate. It used a commercial program for the elastic and elasto-plastic deformation series analysis. If the initial deflection amplitude is smaller, the in-plane rigidity with increasing to load is reduced from the start and occurs significantly more increasing the amplitude. More higher the aspect ratio, the initial yield strength is gradually decreased, and the plate thickness thicker and occurs larger than the thin walled plate a reduction ratio of the initial yield strength of the patch loading size as 0.5. 본 논문에서는 탄소성 영역 내 패치 로딩 크기에 따른 알루미늄 합금 사각형 판의 초기 처짐 영향을 수치해석방법으로 이용한 탄성 및 탄소성 대변형 시리즈 해석을 수행하였다. 주변 지지조건은 단순지지로 가정하고 초기 처짐 크기(w/t), 종횡비(a/b), 세장비(b/t)를 고려하여 알루미늄 합금 A6082-T6 사각형 판의 임계 탄성 좌굴하중과 좌굴 후 거동을 검토하였다. 탄성 및 탄소성 대변형 시리즈 해석은 상용프로그램을 사용하였다. 초기 처짐 크기가 작을 경우 하중증가와 함께 면내 강성이 처음부터 감소하며 크기가 커질수록 훨씬 두드러지게 발생한다. 종횡비가 커질수록 초기항복강도는 점차 감소하며 판 두께가 두꺼울수록 패치 로딩 크기(l/b) 0.5 이후 초기 항복강도 감소비율은 얇은 두께보다 더 크게 발생한다.
규칙파 중 플로팅 도크의 운동응답특성 및 계류장력 추정
오영철,김옥석,고재용,Oh, Young-Cheol,Gim, Ok-Sok,Ko, Jae-Yong 해양환경안전학회 2013 海洋環境安全學會誌 Vol.19 No.2
이 연구에서는 상용코드(AQWA)를 이용하여 규칙파 중 8점 계류 중인 플로팅 도크의 계류 장력과 운동응답특성을 고찰하였다. 연구의 목적을 달성하기 위해 수심 10 m 연안환경(파 진폭 1.05 m, 파주기 3.85 sec, 풍속 20.21 m/s, 풍향 및 조류방향 $90^{\circ}$, 입사파 ${\chi}=180^{\circ}$, $135^{\circ}$ 및 $90^{\circ}$ 조건에서 수치 해를 적용하였다. 해석모델은 길이 140 m, 폭 32 m 및 높이 14.6 m의 강구조물로 현수선의 길이는 최대 120 m를 적용하였다. 해석결과 상하동요와 종동요는 선수파 보다 횡파에서 크게 나타났으며 계류 장력도 횡파와 풍하중에 의해 크게 작용하였다. The paper was investigated on the mooring forces(or tension) and motion response characteristics for a 8-point mooring floating dock in regular waves using a commercial code(AQWA). To achieve the aim of the research, a numerical simulation was adapted on an inner port environment condition, which the water depth is 10 meters, significant wave amplitude(1.05 m). wave period(3.85 sec), wind speed(20.21 m/s), wind and current direction ($90^{\circ}$), incident waves(${\chi}=180^{\circ}$, $135^{\circ}$ and $90^{\circ}$). The dimension of the numerical model is length(140 m), breadth(32 m), depth(14.6 m). The maximum length of a mooring line is 120m. We can expected that roll and pitch motions appeared in beam seas better than head sea. the mooring forces also indicated higher in bean seas than in head seas including wind forces.