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Dynamic Characteristics Stiffened Blast-wall Structures Subjected to Blast Loading Considering High Strain-rate Effects

고속 변형률속도 효과를 고려한 폭발하중을 받는 보강형 방폭벽 구조의 동적 특성

  • Kim, Gyu Dong (Department of Civil Engineering, Andong National University) ;
  • Noh, Myung Hyun (Structure Research Group, Steel Solution Marketing Dept., POSCO) ;
  • Lee, Jae Yik (Structure Research Group, Steel Solution Marketing Dept., POSCO) ;
  • Lee, Sang Youl (Department of Civil Engineering, Andong National University)
  • 김규동 (안동대학교, 토목공학과) ;
  • 노명현 (포스코, 철강솔루션마케팅실 구조연구그룹) ;
  • 이재익 (포스코, 철강솔루션마케팅실 구조연구그룹) ;
  • 이상열 (안동대학교, 토목공학과)
  • Received : 2015.07.18
  • Accepted : 2015.12.14
  • Published : 2016.04.27

Abstract

A finite element dynamic simulation is performed to gain an insight about the stiffened blast wall structures subjected to blast loading. The simulation was verified using qualitative and quantitative comparisons for different materials. Based on in-depth examination of blast simulation recordings, dynamic behaviors occurred in the blast wall against the explosion are determined. Subsequent simulation results present that the blast wall made of the high performance steel performs much better in the shock absorption. In this paper, the existing finite element shock analysis using the LS-DYNA program is further extended to study the dynamic response of the stiffened blast wall made of the high-performance steel considering high strain-rate effects. The numerical results for various parameters were verified by comparing different material models with dynamic effects occurred in the stiffened blast wall from the explosive simulation.

본 연구는 폭발하중을 받는 보강판으로 구성된 방폭벽 구조에 대하여 유한요소 동적해석을 수행하였다. 수치 시뮬레이션은 서로 다른 재료로 구성된 경우에 대하여 비교 검증하였으며, 폭발 시뮬레이션 데이터를 기반으로 폭발하중에 대한 방폭벽의 동적거동을 상세 규명하였다. 충격흡수력이 좋은 고망간 강재로 구성된 방폭벽의 경우 충격에 대한 성능이 상대적으로 우수한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 LS-DYNA 프로그램을 적용하여 유한요소 충격해석을 수행하였으며, 고속 변형률 속도 효과를 추가로 고려하여 고망간 강재로 보강된 방폭벽에 대하여 확장하였다. 다양한 매개변수를 적용한 수치해석 결과는 폭발 시뮬레이션으로부터 보강된 방폭벽 구조의 동적 효과를 비교 분석하여 서로 다른 재료의 적용효과를 보여준다.

Keywords

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