• 제목, 요약, 키워드: 복합하중

검색결과 1,262건 처리시간 0.047초

일반역행렬을 이용한 복합하중을 받는 구조물의 안정경계에 관한 연구 (A Study on the Stability Boundary for Multi-Loading System by Using Generalized Inverse)

  • Kim, Jae-Yeol;Choong, K. K
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • v.12 no.2
    • /
    • pp.223-231
    • /
    • 1999
  • 본 연구는 복합하중을 받는 구조물에 있어서 구조물의 안정경계점을 계산하는 방법을 제시하고 있다. 여기에서는 우선 안정경계점에 놓여 있는 기지의 점에 대한 선형해를 일반역행열을 이용하여 선형 증분 평형방정식의 여해와 특이해의 선형결합으로 나타내었다. 다음으로 두 개의 하중계수를 구속하는 선형조건을 도입하고, 그 구속조건하에서 하중계수 비가 일정하게 되도록 반복계산을 수행하므로써, 안정경계점위의 다음 목표점이 얻어진다. 얻어진 이 점을 초기점으로 이용한다. 평형경로를 추적할 때, 본래의 두 개의 하중계수 문제는 하중계수의 비가 일정하다는 조건을 도입하여 단일 하중계수의 문제로 된다. 두 개의 예를 들어 수치해석을 행하였으며, 얻어진 결과로부터 본 연구에서 채택된 방법은 구조물의 경계안정점을 찾는 문제에 적합하며 더욱 개발할 여지가 있음을 보여주고 있다.

  • PDF

원주방향 표면 결함이 존재하는 배관에 가해지는 비틀림을 포함한 복합하중에 대한 한계하중식 제시 (Evaluation of Limit Loads for Circumferentially Cracked Pipes Under Combined Loadings)

  • 류호완;한재준;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • v.39 no.5
    • /
    • pp.453-460
    • /
    • 2015
  • 후쿠시마 원전 사고 이후로 원자력 발전 플랜트의 배관 시스템에 가해지는 비틀림 하중의 영향에 대한 연구가 여러 연구자들에 의해서 수행되었다. 발전 플랜트의 원주방향 균열을 포함한 배관은 정상운전 조건이나 갑자기 발생한 사고에 의해서 굽힘과 비틀림과 같은 하중을 받을 수 있다. ASME 코드에서는 균열 배관의 구조건전성 확보를 위해서 한계하중 기법을 사용해서 완전소성 파단에 대한 결함평가를 제공한다. 최근 개정된 코드에 따르면, 복합하중은 막응력과 굽힘 응력만을 포함하고 있다. 실제로 운전 환경에서 비틀림 하중이 가해질 수 있음에도 불구하고, 비틀림 하중을 평가하는 방법론에 대해서는 언급하지 않았다. 본 논문에서는 한계하중 분석을 기반으로 원주방향 균열 존재하는 배관에 단순 굽힘과 단순 비틀림, 인장을 포함한 굽힘 비틀림 복합하중이 가해질 경우에 대한 유한요소해석 결과를 포함하고 있다. 전단면 완전항복 기준을 만족하는 한계하중 이론해를 제안하고 유한요소해석을 통해서 이를 검증하였다.

무동력 디스크해로우 작업기의 치즐 및 디스크해로우암의 구조해석 및 스트레인 게이지 위치 선정 (Structural analysis and selection of strain gauge point of chisel and disk harrow arm for unpowered disk harrow working implement)

  • 신인경;박영준;강가애;한정우
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
    • /
    • /
    • pp.16-16
    • /
    • 2017
  • 국내 농업인구 감소 대비 식품소비량이 증가함에 따라 농가의 인력을 대체하고 다양한 작업이 가능하며 가격이 저렴한 국내 기계화 기술이 필요하다. 무동력 디스크해로우 작업기는 경운과 배토가 가능한 복합작업기로서 작업기를 구성하는 주요 구성품들은 필드작업에 의해 발생되는 하중에 구조적 강도와 신뢰성이 충분히 확보되어야 한다. 또한, 실제로 필드 작업 시 작업기에 걸리는 하중은 복합하중 형태로 전달되기 때문에 단순한 형태 하중에 비해 하중계측에 어려운 점이 있으므로 하중계측점의 선정이 매우 중요하다. 본 논문에서는 하중계측점을 선정하기 위하여 복합기의 주요 구성품인 치즐(chisel) 및 디스크해로우암(disk harrow arm)에 대하여 구조해석을 수행하였으며, 3축 방향의 단위하중 응력 계산결과로부터 load reconstruction을 위한 스트레인 게이지 위치를 선정하였다. 또한, 스트레인 게이지의 신호가 하중해석에 적절한 값이 되도록 기존의 형상을 수정하였다.

  • PDF

원주방향 부분 관통 균열이 존재하는 직관에 인장하중과 열하중의 복합하중이 가해지는 경우의 균열 선단 응력장 (Crack-tip Stress Field of Fully Circumferential Surface Cracked Pipe Under Combined Tension and Thermal Loads)

  • 제진호;김동준;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • v.38 no.11
    • /
    • pp.1207-1214
    • /
    • 2014
  • 균열이 존재하는 구조물의 균열 선단에서 과도한 소성 상태에 도달하게 되면 파괴역학 매개변수에 의하여 예측되는 균열 선단의 응력장이 실제와는 매우 다르게 나타난다. 구조물의 크기와 형상 그리고 하중의 형태에 따라 균열 선단의 응력장이 유일하지 않다. 이는 균열 선단의 구속 효과가 단일 매개변수 파괴역학으로 표현 될 수 없기 때문이다. 따라서 전통적으로 사용되었던 K, J를 이용한 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위하여 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력이 있다. 본 논문에서는 Q-응력을 이용하여 원주방향으로 완전히 발달한 표면 균열이 있을 경우의 균열 선단의 구속 효과를 확인하였다. 고려된 하중은 일차하중으로 축 방향 인장하중과 반경방향 열구배에 의한 이차하중의 복합하중이다. 이차하중이 일차하중보다 구속효과가 더 심하며 기계하중보다 열하중이 뒤에 가해지는 열충격조건에서 구속효과가 더 심하게 나타남을 확인하였다.

굽힘 하중을 받는 복합재 기계적 체결부의 강도예측에 관한 연구 (A Study on Strength Prediction of Mechanical Joint of Composite under Bending Load)

  • 백설;강경탁;이진아;전흥재
    • Composites Research
    • /
    • v.27 no.6
    • /
    • pp.213-218
    • /
    • 2014
  • 본 논문에서는 특성길이 및 특성 곡선 방법을 굽힘 하중 상태의 복합재 기계적 체결부에 적용하여 강도를 예측하는 연구를 수행하였다. 선행 연구들이 특성길이 및 특성 곡선 방법을 인장과 압축 하중에만 적용한 것과 달리 본 연구에서는 굽힘 하중에 적용하고 그 가능성을 확인했다. 체결부 파손 해석을 위해 ABAQUS를 사용하여 핀과 모재의 접촉 및 마찰을 고려한 비선형 해석을 수행하였다. 해석결과를 이용하여 얻은 특성 곡선상에서 Tsai-Wu 이론을 적용하여 파손 및 파단 양상을 예측하였다. 또한 복합재 시편에 굽힘 하중을 가해 파손하중을 알아보는 실험을 통해 검증한 결과 해석으로 얻은 복합재 체결부의 파손하중이 실험 결과와 매우 잘 일치함을 확인하였다. 결론적으로 특성길이 및 특성 곡선 방법이 굽힘 하중 상태의 복합재 기계적 체결부의 강도를 비교적 잘 예측할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

복합하중을 고려한 국내 서남해 지반에서의 Spudcan 설계 (Spudcan Design under Combined Load in Southwestern Sea of Korea)

  • 유진권;박두희
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • v.17 no.10
    • /
    • pp.13-22
    • /
    • 2016
  • 본 연구에서는 가이드라인에 제시된 스퍼드캔의 설계 프로세스에 따라 서남해 연약지반 조건에 최적화된 스퍼드캔의 형상 및 크기를 도출하고, 안정성 평가를 위한 복합하중 작용 시의 항복면을 정의하였다. 이를 위해 일정한 수직하중 작용 시 수평하중과 모멘트 하중을 가하여 수평하중-수평변위, 모멘트-회전변위간의 상관관계를 통해 항복면을 산출하는 프로브 방법을 적용하였다. 분석 결과, 복합하중을 고려한 서남해 지반에서 요구되는 스퍼드캔의 직경은 8m로 나타났으며, 가이드라인에 제시된 지지력 산출경험식을 통해 지지력을 계산할 경우 얕은 심도에서는 비교적 정확한 지지력의 예측이 가능한 것으로 나타났다. 제시된 항복면은 Mohr Coulomb 모델과 Hardening soil 모델을 각각 적용하였을 시 서로 다른 형상을 보였으나, 스퍼드캔의 직경이 증가함에 따라 점차 확장되는 경향을 보였다. 본 연구를 통해 제시된 항복면은 실제 스퍼드캔이 설치될 지역의 지반조사 결과, 가이드라인과 더불어 추후 해상풍력단지 조성 시 스퍼드캔의 안정성 평가에 유용한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

복합재 항공기 전기체 구조시험 시험하중 산출 방법 연구 (A Study on Calculation of Test Load for Full-Scale Airframe Structural Test of Composite Aircraft)

  • 최익현;안석민
    • 항공우주기술
    • /
    • v.10 no.2
    • /
    • pp.146-153
    • /
    • 2011
  • 복합재 항공기의 설계하중 데이터로부터 전기체 구조시험 중에 하중부가용 스트랩에 부가될 시험하중의 크기를 산출하는 몇 가지 방법에 대하여 비교 분석하였다. 이 방법들을 KC-100 복합재 항공기 좌측 주익의 시험하중 산출과정에 적용해보고 산출된 결과의 특성 및 차이를 분석하였다. 항공기 전기체 구조시험에 부가되는 시험하중은 각 항공기의 설계 하중의 특성 및 하중부가용 스트랩의 위치 등에 따라 그 크기가 다르게 결정되므로 본 연구에서 소개하는 시험하중 산출방법을 모두 적용하여 결과를 비교해보고 최종적으로 적합한 방법을 선정하는 과정이 필요하다.

알루미늄 폼 및 허니컴 샌드위치 복합재료의 압축 특성 비교연구 (Study on the Comparison of Compression Properties between Aluminum Foam and Honeycomb Sandwich Composites)

  • 방승옥;조재웅
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
    • /
    • /
    • pp.602-604
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 알루미늄 폼 샌드위치 복합재료와 알루미늄 허니컴 샌드위치 복합재료의 면내 외 방향 압축실험으로 하중-변위의 관계를 분석하고 압축 특성을 비교하였다. 만능재료시험기로 1 mm/min 의 속도로 압축을 하였으며, 카메라로 실험과정을 촬영하고 로드셀에서 나오는 데이터를 컴퓨터로 저장하였다. 압축실험의 결과로 알루미늄 폼 및 허니컴 샌드위치 복합재료에서 하중이 증가함에 따라 심재에 좌굴이 발생하였다. 면내 방향 압축실험에서 알루미늄 폼 및 허니컴 샌드위치 시험편에 작용하는 압축 최대하중은 비슷하지만 비중을 고려하면 알루미늄 허니컴 샌드위치 복합재료가 더 우수한 것으로 판단되며, 면외 방향 압축실험에서도 알루미늄 허니컴 샌드위치 복합재료의 압축 최대하중이 알루미늄 폼 샌드위치 복합재료보다 높게 나왔다.

  • PDF

알루미늄 폼 코어 복합재료의 저충격 실험에 관한 연구 (Study on low impact experiment of aluminum foam core)

  • 김성수;김세환;조재웅
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
    • /
    • /
    • pp.646-648
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서 다루는 복합재료는 알루미늄 폼으로써 다공성 구조체로 고체 알루미늄 금속에 비하여 비중이 1/10 정도로 작고, 충격에너지 흡수가 우수하다. 본 연구에서는 다공성 심재를 갖는 복합재료 알루미늄 폼 코어의 충격실험을 실시하여 기계적 특성을 파악하였다. 시험편은 알루미늄 폼 코어를 갖는 복합재료로써 시험편에 50J의 저 충격에너지를 가하도록 하였다. 그 결과, 모든 실험에서 스트라이커가 상부면재 통과 시 최대하중이 나타났고, 이때의 최대하중 값은 약 5.5 KN으로 나타났다. 또한 최대 하중 발생 시간은 50J일 때 약 4.2 ms가 나왔다. 최대 하중이 발생한 후, 즉 상부 면재 통과 후에 실험에서는 약 10 mm정도를 더 뚫으면서 심재에 까지 손상을 주었지만 하부 면재에는 손상을 주지 못하였다. 이로써 스트라이커가 알루미늄 폼 코어 샌드위치 복합재료를 통과 할 때 상부면재 통과 시 최대 하중이 발생하고 심재를 지나며 서서히 감소되는 것을 볼 수 있었다.

  • PDF

Z-단면 복합재 스트링거의 크리플링 해석 (Crippling Analysis of Z-Section Composite Stringers)

  • 최상민;권진회
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • /
    • pp.246-250
    • /
    • 1999
  • 항공기 날개 및 동체의 보강재로 사용되는 스트링거가 압축하중을 받게되면 플렌지와 웹에서의 부분좌굴이 발생하고 이는 좌굴이 발생하지 않은 부분에 과도한 하중이 걸리게 하여 스트링거의 전체적인 하중지지능력을 현저히 감소시킨다. 이러한 손상의 형태가 크리플링(Crippling)이다. (중략)

  • PDF