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유한요소해석을 이용한 Coal Silo Tunnel 취약부위의 구조안전성 분석 및 구조보강
Structural Safety Analysis and Reinforcement for Weak Area of the Coal Silo Tunnel using Finite Elements Analysis 원문보기

한국정밀공학회지 = Journal of the Korean Society for Precision Engineering, v.29 no.4, 2012년, pp.461 - 468  

이현우 (부산대학교 창의공학시스템) ,  정성윤 (부산대학교 기계기술연구원) ,  송세암 (부산대학교 창의공학시스템) ,  김민수 (부산대학교 창의공학시스템) ,  김진형 (부산대학교 기계시스템설계) ,  김철 (부산대학교 기계기술연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Silo is a warehouse for storing granular materials such as grain, cement, petroleum compound and coal. When compared to other warehouses, the silo can use space efficiently. The coal silo are consists of silo, tunnel and extractor. Of these, there are not sufficient study and design data on tunnel. ...

주제어

#석탄 사일로   #터널   #정수압   #처짐   #유한요소해석   #항복강도  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 구조적 안전성을 가지는 터널을 설계하고자 기존에 제작된 터널의 문제점을 현장 분석을 통하여 파악하고, 이에 대한 유한요소해석을 수행하여 터널부의 결함 원인 규명 및 취약부위를 보완하였다.
  • 본 연구에서는 터널의 구조적 안전성을 확보하기 위하여 기존에 설계된 터널의 문제점을 분석하고 취약부위에 대한 재설계를 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

가설 설정

  • 또한 터널의 결함을 발생시키는 가장 큰 요소는 사일로 내에 적재된 석탄이다. 아래와 같이 두가지 하중형태로 석탄이 터널에 작용하는 것으로 가정하였다.
  • 해석결과의 정확성과 신뢰성을 높이기 위하여 두 가지 하중형태에 대한 변형양상을 유한요소해석을 통하여 나타내었고, 이를 현장의 터널 변형 양상과 비교하였다. 해석 시 사일로 내에 석탄 무게는 가득 채웠을 경우인 5,000ton(높이 24m)으로 가정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
사일로는 어떠한 장치인가? 사일로(Silo)는 주로 곡물, 시멘트, 석유화합물 및 석탄 등과 같은 알갱이 형태의 원료를 저장하기 위한 장치로서 다른 창고 등과 비교할 때 공간을 비교적 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.1 사일로의 형식은 4 각형 또는 원통형 모양으로 크기 또한 다양하다.
사일로는 어떠한 장점이 있는가? 사일로(Silo)는 주로 곡물, 시멘트, 석유화합물 및 석탄 등과 같은 알갱이 형태의 원료를 저장하기 위한 장치로서 다른 창고 등과 비교할 때 공간을 비교적 효율적으로 이용할 수 있는 장점이 있다.1 사일로의 형식은 4 각형 또는 원통형 모양으로 크기 또한 다양하다.
에너지 분야에 사용되는 석탄 사일로는 어떻게 구성되는가? 석탄 사일로의 구성은 크게 5000 톤의 석탄을 저장할 수 있는 사일로, 스크류의 회전 및 공전을 통해 석탄을 배출시키는 추출기(extractor) 그리고 추출기의 정비를 위한 터널(tunnel)로 구성 되어진다. 사일로는 1895 년에 Janssen2 에 의해 사일로 설계 이론식이 발표되었고, 이어서 1897 년에 Airy2에 의하여 사일로 및 벙커의 벽면압 산정식이 발표 되었다.
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참고문헌 (5)

  1. Im, J. B., Lee, H. K., Son, S. W. and Park, S. G., "Case Studies on Shock Vibration at Coal Silo Structure of Power Plants," Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference, pp. 103-106, 2005. 

  2. Safarian, S. S. and Harris, E. C., "Silos and Bunkers, in Fintel, M. (Ed.), Hand Book of Concrete Engineering," Van Nostrand-Reinhold Co., pp. 491- 535, 1974. 

  3. Jeon, S. H., Yoo, S. K. and Park, B. M., "A Study on the Circumferential Moment by Discharging Granular-Materials in Silos," Architectural Institute of Korea, Vol. 16, No. 11, pp. 67-74, 2000. 

  4. Jeon, S. H., "A Study on the Structural Behavior of Silos under Non-Uniform Lateral Pressures," Dept. of Architectural Engineering, Doctoral Dissertation, Myongji University, 2001. 

  5. Baek, T. H., Chung, T. J. and Lee, J. K., "Stress Analysis of a Hydrostatically Pressurized Frustum of Axisymmetric Conical Pressure Vessel," Journal of the Korean Society of Precision Engineering, Vol. 9, No. 4, pp. 118-125, 1992. 

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