해양구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출이 전통적으로 실험적 방법에만 의존해 왔음은, 원통조인트의 구조가 복잡하여 용접부위 균열의 응력확대 계수 계산이 거의 불가능 했든 것이 주 원인이었다. 최근에 유한요소 3차원 모델을 이용한 계산방법이 개발되어 심히 구조적으로 복잡한 표면 균열의 응력확대계수 산출이 용이하게 되었다. 해양 구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출법을 개발하기 위한 연속되는 3부작의 제1부로서 본 논문은 X형 원통 조인트 용접부위 표면 균열의 응력확대계수 거동을 분석하고 있다. 이 연구를 위해 16개의 다른 형태와 크기의 용접표면 균열을 3차원 유한요소 모델에 의해 분석하고, 분석 결과를 이용하여 응력확대계수를 엄격한 방법에 의해 계산하였다. 계산된 응력확대계수를 구조적인 관점에서 해석하고 있다.

Establishment of Fracture Mechanics Fatigue Life Analysis Procedures for Offshore Tubular Joints

본 논문은 반잠수식 시추선과 선박과의 충돌해석에의 정적 압축법의 응용에 대해 다루었다. 선박이 시추선의 취약 부재에 충돌하는 경우를 가정하였으며 이 취약한 부재의 충돌에너지 흡수능력을 상세 해석없이 추출하는 방법으로, 관련된 구조물 전체 강성 매트릭스를 부재의 양단에 정적 압축을 시켜 양단 유연도를 추출한 뒤 이 유연도를 양단에 가진 원통형 부재를 해석함으로써 외력-변형 관계를 얻을 수 있었다. 충돌에너지 양은 외력-변형 선도를 적분함으로써 얻을 수 있다. 새로운 방법에 의한 결과를 3차원 수치해석 방법과 강제 프라스틱 방법에 의해서 얻어진 결과와 상호 비교하였으며, 이 새로운 방법이 해양구조물 충돌해석에 매우 효과적으로 응용될 수 있음을 알게 되었다.

Study on the Behavior of Tubular Member with Partial End Fixity

반잠수식 시추선의 설계에 있어서 구조의 피로수명을 정확하게 추정하는 것은 매우 중요하며, 또한 어려운 일이다. 본 논문에서는 이미 실용화된 Aker H-3 모델에 대하여 Palmgren-Miner 가정에 의하여 시추선의 hot-point인 수평 및 수직 K-brace 멤버에 대하여 피로수명을 로이드 선급의 커브에 따라 계산한 결과 북해의 해상환경 조건에서는 16년 동안 계속 작업을 할 수 있다는 결론을 얻었으나 응력 집중계수(SCF)를 선정하는데 불확실성으로 안하여 사용하는데 주의를 요한다.

http://www.koreascience.or.kr:80/article/JAKO198811920578504.pdf

Analysis of Long Term Stress and Fatigue of Semi-Submersible Drilling Platform

A study on the dynamic vibration absorber with coil spring and oil damper was carried out both theoretically and experimentally. A main mass is attached to a foundation using coil spring and oil damper. A harmonic motion was applied to the foundation. The effects of the dynamic vibration absorber are theoretically summarized in graphs, and tested on a vibratory model for the isolation of actual mechanical vibration. As a result, the first resonance amplitude ratio increased and the second resonance amplitude ratio decreased as the absorber spring constant increased. When the absorber mass increase, the first resonance amplitude ratio is decreased and the second resonance amplitude ratio is increased.

김광식

Papers

코일스프링과 오일댐퍼를 가지는 동흡진기의 특성에 관한 연구