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문제 정의
- 그러나 위의 계산식은 기존의 204급 이하의 잠수함 액화산소탱크 설계시 적용하였던 식이며 특히 위에서 계산한 고유주파수 값 5 Hz 및 허용변위값 40 mm를 대형 잠수함 설계 일률적으로 적용하는 것은 모순이며 따라서 본 절에서는 이와 같이 종래의 방법으로 해석한 결과와 본 연구에서 적용하는 ALE기법에 의한 해석 결과를 비교함으로써 본 연구의 해석 기법의 합리성을 보고자 하였다.
- 것이다. 따라서 본 절에서는 이러한 요소의 민감성을 조사하고 해석의 신뢰성을 확보하기 위해, 선행 해석을 수행하였다.
- 본 연구에서 적용하는 수중폭파 해석은 비선형 충돌 전용프로그램인 LS-DYNA를 사용하였으며 재료의 물성치는 본 프로그램에서 적용 가능한 물성치값을 얻고자 실험을 수행하였다. 보온충진재는 분말가루 전체가 모래(soil)와 유사한 재료 거동을 한다고 가정하고 LS-DYNA 프로그램에 있는 재료물성치값 중에서 “MAT005 (MAT-SOIL-AND-FORM)”의 card를 사용하였고, 이 card에서 입력해야 하는 값들은 Fig.
- 본 연구에서는 수중폭발 해석 기법 중에서 기존 수상함에서 널리 적용하고 있는 LS-DYNAAJSA code 대신에 사용자가 보다 쉽게 LS-DYNA code만으로 적용할 수 있는 ALE기법에 대한 제안을 하였다. 그러나 이 기법으로 해석한 결과 폭발 지점에서 멀리 떨어질수록 해의 정확도가 떨어지고 있으며 최소한 근접 폭발로 가정된 10m 정도의 거리에서만이라도 해의 정확도를 높이는 연구가 필요하다.
- 본 연구에서는 수중함의 생존성 향상 측면에서 보다 합리적인 내충격 설계를 수행하기 위하여 초기 설계단계에서 적용할 수 있는 수중폭발 충격응답해석 기법에 관하여 고찰하였다. 이를 위해 먼저 수중충격해석 이론 및 구조-유체 연성을 이용한 해석 기법에 대하여 살펴보았으며 이를 바탕으로 잠수함에서 가장 중요한 장비 중 하나인 액화산소탱크를 중심으로 잠수함의 수중폭발 충격응답 해석을 수행하였다.
- 본 재료는 보온 역할 뿐 아니라 충격강도에도 강한 재료로써 수중폭발 시 폭발에 의한 충격압력에 액화산소탱크의 내부를 보호할 수 있는 충진재의 역할도 가능한 재료이다. 본 연구에서는 이 재료를 폭발 해석시 고려하기 위하여 재료물성치를 시험을 통하여 구하였다.
- 본 연구에서는 현재 폭발해석에서 널리 사용되는 LS-DYNA/USA code 대신에 사용자 입장에서 보다 접근이 용이한 LS-DYNA code 만을 이용하는 ALE기법 적용에 대하여 검토하였으며, 해의 정확성을 구하기 위하여 요소의 민감도 해석을 수행하였다.
가설 설정
- 폭약 및 해수의 상태방정식에서 사용하는 상수값 중 단위체적당내부에너지값(E)은 해수 깊이에 따른 값이며, 참고문헌(Carleone [1993], Sajdak[2004])에서 수행한 폭발실험은 해수 178.6 m 수심하에서 폭발한 실험이고, 본 해석에 적용하는 폭발 시나리오는 임의의 해수 깊이에서 폭발하는 것으로 가정하였기 때문에 참고문헌에 있는 실험값들을 그대로 적용하였다.
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