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[국내논문] 가스배관용 플렉시블 조인트의 응력 및 변형거동특성에 관한 수치적 연구
Numerical Analysis on the Stress and Deformation Behavior Characteristics of Flexible Joint for a Gas Pipe 원문보기

한국가스학회지 = Journal of the Korean institute of gas, v.15 no.4, 2011년, pp.39 - 43  

김청균 (홍익대학교 트리보.메카.에너지기술 연구센터) ,  김경섭 (홍익대학교 트리보.메카.에너지기술 연구센터)

초록
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본 연구에서는 가스배관용 플렉시블 조인트의 응력과 변형거동 특성을 유한요소법으로 해석하였다. 이러한 특성결과는 나선 주름관이나 직각 주름관 및 평면관으로 구성된 플렉시블 조인트의 강도안전성을 고찰할 수 있다. FEM 계산결과에 의하면, 최적의 나선 주름관은 $4.7^{\circ}$의 경사각도와 1.5mm의 주름높이를 갖는 주름관 모델인것으로 나타났다. 또한, $90^{\circ}$의 주름을 갖는 직각 주름관 모델이 경사각도를 갖는 나선 주름관보다는 강도안전성이 더 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 주름관의 강도안전성을 높이기 위해서는 주름관의 피치와 곡률반경을 줄이는 것이 바람직함을 알 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the stress and deformation behavior characteristics of a flexible joint for a gas pipe have been analyzed by a finite element method. These characteristic results may investigate the strength safety analysis of a flexible joint, which is composed by a spiral corrugation pipe or a rect...

주제어

#flexible joint   #gas pipe   #corrugation   #stress   #strain   #deformation behavior  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 가스배관용 플렉시블 조인트의 주름관을 형성하는 경사각도와 주름높이의 변화에 따른 응력 및 변형거동 특성을 유한요소법으로 해석하여 강도안전성을 고찰하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가스배관용 플레시블 조인트의 응력과 변형거동특성에 관한 수치적 연구의 결론은 무엇인가? 1) 주름관의 경사각도와 주름높이를 적절하게 선정하면 플렉시블 조인트의 강도안전성은 우수하게 확보할 수 있다. 플렉시블 조인트 주름관의 나선 경사각도는 4.7°, 주름높이는 1.5mm로 선정하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 2) 플렉시블 조인트에서 나선의 경사각도를 갖는 주름관보다는 90°를 갖는 직관 주름관으로 설계하는 것이 강도안전성 측면에서 더 우수하였다. 3) 경사진 주름관에서 나선의 주름높이가 같을 경우는 피치가 줄어들수록, 그리고 나선의 곡률반경이 작을수록 응력과 축방향의 변형거동량이 증가하는 것으로 나타났다.
가스용 플렉시블 조인트란 무엇인가? 가스용 플렉시블 조인트(flexible joint)는 서로 다른 위치에 놓인 가스배관이나 압력변동에 의해 진동을 많이 흡수해야 하는 가스배관을 유연하게 연결하기 위해 사용하는 일종의 굴곡배관이다. 따라서, 플렉시블 조인트는 배관의 압력변동이나 온도차가 있을 경우, 연결위치가 다를 경우에 많이 사용한다.
플렉시블 조인트는 언제 많이 사용하는가? 가스용 플렉시블 조인트(flexible joint)는 서로 다른 위치에 놓인 가스배관이나 압력변동에 의해 진동을 많이 흡수해야 하는 가스배관을 유연하게 연결하기 위해 사용하는 일종의 굴곡배관이다. 따라서, 플렉시블 조인트는 배관의 압력변동이나 온도차가 있을 경우, 연결위치가 다를 경우에 많이 사용한다.
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참고문헌 (4)

  1. 김우식, "가스배관 재료의 기술 현황", 유체기계저널, 제6권, 제2호, pp.99-103, (2003) 

    원문보기 상세보기

  2. 김도현, 조승현, 김청균, "유한요소법을 이용한연료？윤활유 파이프의 거동특성 해석", 한국윤활학회 제48회 춘계학술대회, pp.183-189, (2009) 

  3. "MARC user's manual," Ver. K6.1, MARC Analysis Research Co., (1996) 

  4. 정재천, 최상훈, 이용복, 장희석, "종합기계설계," 청문각, (2004) 

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