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드릴십의 대형 크레인 페데스털의 피로해석에 관한 연구
On the Fatigue Analysis of Large Crane Pedestal in Drillship 원문보기

大韓造船學會 論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.48 no.4, 2011년, pp.342 - 345  

이정훈 (현대중공업 조선구조설계부) ,  이주성 (울산대학교 조선해양공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Drillship has several large cranes to handle the various equipments for drilling work. These cranes are supported by crane pedestals which are installed on main deck. Two major loads, i.e., hull girder bending moment and crane operation loading shall be considered to confirm the structural strength ...

주제어

#크레인   #크레인 페데스털   #피로 해석  

AI 본문요약
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제안 방법

  • 드릴십에 설치된 크레인 페데스털 및 주위 구조에 대하여 수직파랑 굽힘모멘트 및 크레인 운용 시 발생하는 동하중을 고려한 피로강도 평가를 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
  • 본 드릴십의 설계요구조건인 25년의 파랑하중 및 250,000회의 크레인 운용조건을 토대로 누적손상도를 구하였다.
  • 피로해석부위는 별도의 응력해석을 통하여 응력이 집중되는 부위를 선정하였으며, 각각의 피로해석 부위의 요소 크기는 핫스팟 응력을 구하기 위하여, 각 부위의 두께로 하였다. 한편, 요소 형상은 4각형 4절점 판 요소를 사용하였고, 크레인 회전을 고려하여 LC 3, 4는 각각 0º , 45º , 90º , 135º 의 회전을 반영하여 해석하여, 각각의 회전각도 중 가장 큰 응력값을 이용하여 응력 범위를 계산하였다
  • 한편, 요소 형상은 4각형 4절점 판 요소를 사용하였고, 크레인 회전을 고려하여 LC 3, 4는 각각 0º , 45º , 90º , 135º 의 회전을 반영하여 해석하여, 각각의 회전각도 중 가장 큰 응력값을 이용하여 응력 범위를 계산하였다

이론/모형

  • 본 연구에서는, 기 조선소에서 2010년에 실제 건조된 드릴십에 설치된 165ton 크레인 페데스털을 대상으로, 수직파랑 굽힘모멘트 하중에 대한 부분은 DNV(Det Norske Veritas) CN(Classification Notes) 30.7(2010)에 정의된 간략화된 피로해석 방법(simplified fatigue method)에 따라서, 크레인 운용 시 발생하는 동하중에 대한 부분은 F.E.M(Federation Europeenne De La Manutention) 1.001(1998)에 따라서 피로강도를 검토하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
크레인 페데스털은 어떤 하중을 받는가? 드릴십에는 시추작업 시 각종 장비들의 취급을 위하여 대형 크레인이 설치되며, 이를 지탱하는 크레인 페데스털이 상 갑판에 설치된다. 이 크레인 페데스털은 선체굽힘모멘트에 의한 하중 및 크레인 작동에 의한 하중을 받게 된다. 이러한 하중에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위하여 유한요소해석 및 피로해석이 수행된다.
스펙트럼 계수는 무엇인가? Table 1은 크레인의 사용횟수를 나타내는 클래스로서 B4는 최대 250,000회 사용하는 것을 의미한다. Table 2는 스펙트럼 계수를 나타내는 클래스로서 P1은 스펙트럼 계수(������������)최대 0.125를 의미한다. 스펙트럼 계수란, 최대하중을 고려해서 나오는 구조해석 상의 최대응력을 피로해석용 응력으로 변환시키는 계수이며, 식 (3)과 (4)와 같이 정의된다.
크레인 페데스털 및 주위 구조에 대하여 수직 파랑 굽힘모멘트 및 크레인 운용 시 발생하는 동하중을 고려한 피로강도 평가를 수행한 결과 중 상갑판과 크레인 페데스털 연결부은 무엇에 의한 손상도가 지배적인가? 드릴십에 설치된 크레인 페데스털 및 주위 구조에 대하여 수직 파랑 굽힘모멘트 및 크레인 운용 시 발생하는 동하중을 고려한 피로강도 평가를 수행하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
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참고문헌 (5)

  1. Det Norske Veritas, 2002. Structural Design of Offshore Ships. 

  2. Det Norske Veritas, 2010. Fatigue Assessment of Ship Structures. 

  3. Fderation Europeenne de la Manutention, 1998. Rules for the Design of Hoisting Appliances. 

  4. Gusto Projects B.V., 2008. Hull Crane Foundation Calculation Report. 

  5. Kim, S.M. et al., 2008. A Comparative Study for the Fatigue Assessment of Side Shell Longitudinals on 8,100 TEU Container Carrier using Hot Spot Stress and Structural Stress Approaches, Journal of the Society of Naval Architecture of Korea, 45(3), pp.296-302. 

    원문보기 상세보기 crossref

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