• 제목/요약/키워드: Structural analysis of a trunnion

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원통형 배관 지지대의 응력계수 개발 (Development of Stress Indices for Trunnion Pipe Support)

  • 김종민;박명규;엄세윤;이대희;박준수
    • 전산구조공학
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    • 제9권3호
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    • pp.115-123
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    • 1996
  • 배관을 구속시키기 위한 원통형 배관 지지대(Trunnion Pipe Support)가 부착된 배관의 응력해석을 위하여 유한요소해석을 사용하였다. 해석결과로 부터 얻어진 응력은 두께에 대한 평균(막응력) 및 선형 응력(굽힘응력)으로 분류되었으며, 분류된 응력값은 압력에 에 의한 일차응력계수(B/sub 1/)와 이차응력계수(C/sub 1/), 모멘트에 의한 일차응력계수(B/sub 28/, B/sub 2T/)와 이차응력계수(C/sub 28/, C/sub 2T/)를 추정하기 위하여 ASME Code에 정의된것과 일치하게 해석되었다. 무차원의 함수로써 응력계수에 대한 경험식을 개발하기 위하여 여러 모델의 해석을 수행하였다.

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압력과 모멘트 하중을 받는 원통형 배관 지지대의 응력계수 개발 (Stress Index Development of Trunnion Pipe Support for Pressure and Moment Loads)

  • Kim, J. M.;Lee, D. H.
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.27-39
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    • 1996
  • 배관을 구속시키기 위한 원통형 배관 지지대 (Trunnion Pipe Support)가 부착된 배관의 응력해석 을 위하여 유한요소해석을 사용하였다. 해석결과로 부터 얻어진 응력은 두께에 대한 평균 및 선 형 응력으로 분류 되었으며, 분류된 응력값은 압력에 의한 일차응력계수(B$_1$)와 이차응력계수(C$_1$), 모멘트에 의한 일차응력계수(B$_2$)와 이차응력계수(C$_2$)를 추정하기 위하여 ASME Code에 정의된 것과 일치하게 해석되었다. 무차원의 함수로써 응력계수에 대한 경험식을 개발하기 위하여 여러 모델의 해석을 수행하였다.

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이축 볼밸브의 볼 경량화를 위한 응력해석 (Stress Analysis of a Trunnion Ball Valve for Ball Weight Reduction)

  • 김형우;조수길;박제인;이재환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.373-380
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    • 2020
  • 고압을 받는 플랜트용 제품 설계 시에 대부분 강건 구조를 지양하다 보면 안전율이 높아지고 중량이 과다 해지는 문제가 있다. 본 논문은 플랜트용 이축 볼밸브 볼의 경량화를 위하여 밸브의 3차원 모델링과 ANSYS를 적용한 유한요소해석으로 응력해석을 수행한 후에, 허용 응력 범위와 설계 변경 제한 조건 내에서 최적화 과정으로 볼의 중량 감소를 달성하였다. 약 22%의 볼 중량이 감소되었고 응력은 증가하였으나 안전계수는 1.25가 되었다. 볼의 일부분에 과도한 응력이 있으나 대부분 재료의 항복응력 허용치 내에 있어 안전한 상태이다. 유동의 흐름을 제어하는 실링 (seal) 역할을 하는 시트 인서트와 시트 링 등 밸브의 3차원 모델에 대한 정적 구조해석으로 응력 값을 확인하여 안전함을 확인하였고, 또한 대칭 구조인 부분에 대해 2차원 단순 모델의 구조해석으로 같은 결과가 도출됨을 확인하였다. 본 연구의 범위는 볼의 중량 감소라 볼의 감소된 치수가 도출되었으며, 주변 부재의 재설계는 (신제품 개발에 해당되어) 본 연구에 고려되지 않는다.

Practical investigation of a monopod fabrication method and the numerical investigation of its up-righting process

  • Hafez, Khaled A.;Ismael, Maged M.
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제5권3호
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    • pp.431-453
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    • 2013
  • The principal purpose of this paper is to present a novel two phases rational scenario applied in constructing an offshore monopod platform; in which the two phases are the all-ground horizontal construction phase and the post-construction phase. Concerning the all-ground construction phase, a brief investigation of its different stages, i.e., pre-fabrication, fabrication, pre-assembling, positioning, assembling, and surface finishing is introduced. The important practical aspects of such construction phase are investigated without going into the nitty-gritty of the details involved therein. Concerning the post-construction phase, a clear investigation of its sequential stages, i.e., lifting, moving and up-righting is introduced. A finite element model (FEM) of the monopod platform is created to perform the structural analysis necessary to decide the suspension points/devices and the handling scenario during the various stages of the post-construction phase on a rational wise. Such structural analysis is performed within the framework of the three dimensional quasi-static modeling and analysis aiming at simulating the realistic handling condition, and hence introducing a reliable physical interpretation of the numerical results. For the whole effort to be demonstrated efficiently, the results obtained are analyzed, the conclusions are presented, and few related recommendations are suggested.

산업용 표준의 압력시험 방법에 의한 고압 배관용 리테이너형 볼밸브의 구조해석에 관한 연구 (A Study on Structural Analysis of High-Pressure Pipeline Retainer-Type Ball Valve by Pressure Testing of the Industrial Standard)

  • 김철규;윤준용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.13-18
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    • 2015
  • This study has been performed to evaluate the safety of the retainer-type ball valve for a high-pressure pipeline to a district heating plant. The retainer-type ball valve is an improved design for conventional ball valves, such as the floating ball valve and the trunnion ball valve. Numerical analysis of the valve design verification has been applied to investigate the safety factor and seat leakage of the DN300 and DN400 sizes. The given condition to solve the structural analysis was based on the international standard for ISO 5208. In this study, the methods for structural analysis are described in detail. The structural analysis results present the deformations, the equivalent stresses, and the safety factors. Through these results, this study successfully demonstrates the safety and seat leakage of the retainer-type ball valve. They also streamline the process of development for valve manufacturing.

볼트 체결된 대형 상용차 프레임의 응력해석 (Stress Analysis of Large Commercial Vehicle Frames with Bolted Joints)

  • Yong-Kuk Park;Jin-Gon Kim
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권4호
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    • pp.577-586
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    • 2004
  • Structural failures, such as crack initiation, often arise near the bolted parts of the side member and trunnion bracket in some commercial vehicles. The purpose of this paper is: 1) establishment of a simple and practical bolted joint modelling technique and 2) determination of the key design variables for design improvement based on numerical experiments. Once the bolted joint modelling technique is established through experimental verification, the key design variables must be identified in order to alleviate the level of the stress concentration near the problem region. Numerical results indicate that the torsional rigidity of the frame cross-section should be increased to reduce the level of the maximum stress at the actual crack initiation location.