最終强度를 기준으로 한 船體上甲板構造의 信賴性評價 : 최종강도를 기준으로 한 선체상갑판구조의 신뢰성평가

백점기 釜山大學校 工科大學 1990 工科大學 硏究 報告 Vol.40 No.-

實船 上甲板 開口部의 應力集中과 疲勞壽命 評價 : 실선 상갑판 개구부의 응력집중과 피로수명 평가

백점기 釜山大學校 工科大學 1990 工科大學 硏究 報告 Vol.40 No.-

판의 찢김 응답에 대한 치수 및 동적 효과

백점기,이탁기 대한조선학회 1996 대한조선학회 논문집 Vol.33 No.3

본 연구의 목적은 좌초시 선저부의 찢김 응답에 대한 치수 및 동적 효과를 고찰하는 것이다. 이를 위해 판 및 종방향 보강재를 가진 보강판에 대해 판두께를 변화시킨 찢김 시리즈 실험을 수행하였으며, 본 실험 결과뿐 아니라 타연구자에 의해 수행된 기존의 찢김 실험 결과를 바탕으로 판의 찢김 응답에 대한 판두께의 치수 효과를 분석하였다. 또한, 기존의 이론적 및 실험적 연구 성과를 바탕으로 판의 찢김 응답에 대한 동적 효과를 고찰하였다. 특히, 연강재뿐 아니라 고장력강재의 항복강도에 대한 변형속도 효과를 정량적으로 규명하였다.

선박의 해양플랜트 비선형구조역학 해석 및 설계 최신 동향

백점기 대한조선학회 2011 대한조선학회 학술대회자료집 Vol.2011 No.6

이중 선체 화학 운반선의 충돌 강도 평가

백점기,이제명,이경언,원석희,김철홍,고재용,Paik, Jeom-Kee,Lee, Jae-Myung,Lee, Kyung-Ern,Won, Suk-Hee,Kim, Chelo-Hong,Ko, Jae-Yong 한국항해항만학회 2004 한국항해항만학회지 Vol.28 No.6

선박의 충돌ㆍ좌초 등과 같은 사고는 이들 사고의 방지를 위한 꾸준한 노력에도 불구하고 끊임없이 발생하고 있다. 환경오염방지와 해상에서의 안전성확보에 대한 요구가 지속적으로 증가함에 따라, 선박안전과 해양환경오염을 야기할 수 있는 잠재적인 위험을 최소화시키고 궁극적으로 사고발생확률을 경감시키고자 하는 노력이 아주 중요하게 되고 있다. 본 논문에서는, 본 연구실에 의해 수행된 선박의 좌초ㆍ충돌 문제에 대한 최근의 연구결과를 정리한다. (최, 1999; 백, 1999; 최, 1999; 연, 2003; 강, 2002; 연, 2002) 충돌ㆍ좌초사고 문제에 있어서 유용한 도구로 알려져 있는 유한요소법의 활용상의 주의점, 즉 사용요소의 크기와 파괴기준 그리고 해석에 사용하는 재료 물성치 설정에 대한 주의 깊은 고찰을 바탕으로 실제 충돌문제에 대한 수치시뮬레이션을 수행하였다. 실제 선박을 대상으로 하는 시리즈해석 수행을 목표로, 46,000 dwt Product/chemical carrier를 대상으로 운항속도, 충돌각도, 적재조건 등의 변화를 고려한 충돌성능 분석을 비선형 유한요소해석법을 이용하여 수행하였다. 해석결과를 이용하여 사고 시나리오별 흡수에너지-진압량 관계를 정량적으로 도출하였고, 이를 근거로 하는 선박의 내충돌성능 평가용 설계기준을 제안하였다. Ship collisions and grounding continue to occur regardless of continuous efforts to prevent such accidents. With the increasing demand for safety at sea and for protection of the environment, it is of crucial importance to be able to reduce the probability of accidents, assess their consequences and ultimately minimize or prevent potential damages to the ships and the marine environment. Numerical simulations for actual collision problem are conducted with a special attention with respect to finite element size, fracture criteria and material properties, which require a careful consideration to improve the accuracy. A parametric analysis varying colliding speed, angle, design loading condition is conducted using nonlinear finite element analysis method for 46,00 dwt Product/chemical carrier. The relationship between the absorbed energy and indentation are derived quantitatively using the insights observed from this study, and a novel design concept for assessing the anti-collision performance are proposed.

初期龜裂을 가진 板의 最終破壤强度 解析

白点基,徐興源 부산대학교 공과대학 1992 工大論文集 Vol.43 No.-

The aim of the present paper is to develop a computer program predicting the ultimate fracture strength of initially cracked structures under monotonically increasing external loads. For this purpose, two kinds of 3-D isoparametric solid elements, one 6-node wedge element and another 8-node brick element are formulated along the small deformation theory. Plasticity in the element is checked using von Mises' yield criterion. Elasto-plastic stiffness matrix of the element is calculated taking account of strain hardening effect. If the principal strain at crack tip exceeds the critical fracture strain depending on the material property, the crack tip is supposed to be opened and the crack tip node which was previously constrained in the direction perpendicular to the crack line is becomes free. After that, the crack may be propagated to the adjacent node. Once a crack tip node is fractured, the energy of the newly fractured node should be released which is to be absorbed by the remaining part. The accumulated reaction force which was carried by the newly fractured node so far is then applied in the opposite direction. During the action of crack tip relief force, since unloading may occur in the yielded element, the unloading check should be made. If the yielded element unloads, the elastic stress-strain equation is used in the calculation of the stiffness matrix of the element, while for the loading elements, the elastoplastic stress-strain equation is continuously used. Verification of the computer program is made comparing with the experimental results for center cracked panel subjected to tensil and bending load. Also some factors affecting ultimate fracture strength of initially cracked plates are investigated. It is concluded that the computer program developed here gives an accurate solution and may be useful tool for predicting the ultimate fracture load of initially cracked structural systems under monotonically increasing external loads.

2축 방향 압축력을 받는 판요소의 좌굴 및 좌굴후 거동에 미치는 용접잔류응력의 영향

백점기,정윤식,엄동석 釜山大學校 生産技術硏究所 1994 生産技術硏究所論文集 Vol.47 No.

Effects of welding residual stress on buckling and post-puckling behavior of simply supported rectangular plates under biaxial compression are investigated, and accuracy and applicability of the plate buckling design formula proposed by the authors are checked. It is concluded that the plate buckling strength is seriously affected by the welding residual stress distributed in transverse as well as longitudinal direction. Also as the compressive residual stress increases the buckling strength decreases when the compressive residual stress block is distributed in the middle, whileas it increases when the tensile residual stress block is distributed in the middle. 본 논문에서는 주변단순지지된 선체판요소가 2축방향 압축력을 받는 경우의 좌굴 및 좌굴후 거동에 미치는 용접잔류응력의 영향을 고찰하고, 용접잔류응력항을 고려하여 저자들이 제안한 바 있는 간이좌굴설계공식의 정도와 적용성을 검토하였다. 연구결과, 좌굴강도는 종방향뿐만 아니라 횡방향의 잔류응력에도 영향을 받으며, 판의 중앙부에 압축잔류응력이 분포하는 경우에는 좌굴강도가 저하하지만, 판의 중앙부에 인장잔류응력이 분포하는 경우에는 오히려 좌굴강도가 증가함을 알았다. 또한, 기 제안한 바 있는 좌굴설계공식은 판의 중앙부에 압축잔류응력이 분포하는 경우, 이론해석 결과와 잘 일치하고 있다는 것을 확인하였다.

선체 및 해양구조물의 구조손상과 안전대책

백점기 釜山大學校生産技術硏究所 1999 生産技術硏究所論文集 Vol.56 No.-

선박 및 해양구조물을 비롯한 각종 구조물의 구조설계단계에서 구조설계자는 각종 구조손상의 발생 가능성 및 그 크기/범위와 구조손상이 구조 강도 및 안전성에 미치는 영향등을 분석하고, 그 결과를 구조설계 과정에서 부재치수의 크기 및 배치 결정시에 주도면밀하게 고려하여야 한다. 본 고에서느 선박 및 해양구조물에 발생할 수 있는 구조손상에는 어떤 것이 있으며, 이들 구조손상에 대한 구조설계상의 과제와 대책은 무엇인지를 고찰하고자 한다. This technical note describes potential structural damages of ship and offshore structures which can be formed during their operation and construction. Initial imperfections such as welding induced residual stresses and initial deformation can be caused by heating process of fabrication. During the normal operating situation, marine structures can suffer structural damages associated with buckling, corrosion and fatigue cracking. Potential accidents such as grounding, collision, fire, etc. can also result in significant structural damages. The safety methods against potential damages to maintain the integrity of marine structures are discussed. In conclusion, it is emphasized that structural designers and operators should better understand what the location and extent of the structural damages are, and how they can affect the strength of marine structures.

增分 Galerkin法에 의한 固定板의 座屈 및 座屈後 擧動 解析

白点基,李晩承,金昌烈 부산대학교 공과대학 1991 工大論文集 Vol.42 No.-

In the previous papers [1-2], the first author developed Incremental Galerkin Method(IGM) in order to analyse the elastic large deflection behaviour of simply supported plates. In this method, the incremental expression of the differential equation which governs the large deflection behaviour of plates with initial deflection is derived. Then the incremental governing equation is solved by using Galerkin method. IGM may be very useful tool in both accuracy and computing time when buckling and post-buckling behaviour of plates with initial deflection is analyzed. Also, using IGM the influence of initial imperfections affecting the large deflection behaviour can be investigated. In the present study, the use of IGM is extended to clamped plates. An accurate Fourier Series function which stands for the deflected shape of clamped plates is assumed. Using the assumed deflection function, the incremental governing equation is solved. A computer program is completed based on the present theory. The preparation of the input data for the use of the computer program is very simple. Then the computer program is applied to the analysis of buckling and post-buckling behaviour of a clamped square plate. A comparison of large deflection behaviours between simply supported and clamped plates is made. It is concluded that the present method gives an accurate solution in the short computing time.

이중선체(二重船體) 유조선(油槽船)의 충돌강도해석(衝突强度解析)

백점기,J.K. Paik,P.T. Pedersen 대한조선학회 1995 대한조선학회 논문집 Vol.32 No.1

A design-oriented method for analysis of the structural damage due to ship collisions is developed by using the idealized structural unit method(ISUM). The method takes into account yielding, crushing, rupture, the coupling effects between local and global failure of the structure, the influence of strain-rate sensitivity and the gap/contact conditions. The method is verified by a comparison of experimetal and numerical results obtained from test models of double-skin plated structures in collision/grounding situations with the present solutions. As an illustrative example, the method has been used for analyses of a side collision of a double-hull tanker. Several factors affecting ship collision response. namely the collision speed and the scantlings/arrangements of strength members, are discussed.