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외압을 받는 두꺼운 원통형 내압용기의 붕괴하중 해석
The Analysis of Collapse Load of Thick Pressure Cylinder under External Hydrostatic Pressure 원문보기

大韓造船學會 論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.56 no.2, 2019년, pp.175 - 186  

이재환 (충남대학교 선박해양공학과) ,  박병재 (한국해양과학기술원 부설 선박해양플랜트연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Number of studies on the buckling of thin cylindrical pressure vessels, such as submarine pressure hull and pipe with a large ratio of diameter/thickness, have been carried out in the naval and ocean engineering. However, research about thick cylinder pressure vessel has not been active except for t...

주제어

#두꺼운 실린더   #내압용기   #외압   #수압   #좌굴하중   #붕괴하중   #난형도   #불완전성  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
해양플랜트산업에서 압력용기란 무엇을 말하는가? 해양플랜트산업에서, 외부 압력 (외압) 혹은 내부 압력 (내압) 을 받는 내압기기(pressure vessel)인 압력용기는, 강 파이프 (튜브)가 대부분이고 일부 계측장비를 탑재한 압력용기가 있다. 큰 수압의 해저에서 사용되는 제품의 특성상 고가, 소량, 기술집 약적이며, 파이프에 관한 국외의 규정들(ASME, API등)이 있다.
본문에서 내압을 받는 얇은 압력용기는 주로 무엇인가? 내압을 받는 얇은 압력용기는 보일러가 많으며, 실린더에 발생하는 응력을 기준으로 한 ASME BPVC 코드의 선형설계가 보편화되어 있다. 외압을 받는 경우의 실린더는 좌굴의 영향을 받을 수 있어서, 외압에 견딜 수 있는 하중을 예측해야 한다.
해양플랜트산업에서 압력용기의 특징은 무엇인가? 해양플랜트산업에서, 외부 압력 (외압) 혹은 내부 압력 (내압) 을 받는 내압기기(pressure vessel)인 압력용기는, 강 파이프 (튜브)가 대부분이고 일부 계측장비를 탑재한 압력용기가 있다. 큰 수압의 해저에서 사용되는 제품의 특성상 고가, 소량, 기술집 약적이며, 파이프에 관한 국외의 규정들(ASME, API등)이 있다. 해양용 파이프는 직경/두께의 비율이 20 이상이 많아, 비율이 20 이하인 두꺼운 용기에 속하지는 않고, 얇은 용기도 아닌 중간 정도이다.
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참고문헌 (22)

  1. ASME BPVC (Boiler and Pressure Vessel Code) 2010. Section VIII, Division 1; Rules for Construction of Pressure Vessels. 

  2. Bickell M., & Ruiz, B. C., 1967. Pressure Vessel Design and Analysis, Macmillan Education. 

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  4. Corradi, L., Cammi, A., & Luzzi, L., 2011. Collapse Behavior of Moderately Thick Tubes Pressurized from Outside. Nuclear Power - Control, Reliability and Human Factors, Chapter 14, pp.257-274. 

  5. Corradi, L.., Marcell, V.D., Luzzi, L., & Trudi, F., 2009. A numerical assessment of the load bearing capacity of externally pressurized moderately thick tubes. International Journal of Pressure vessels and Piping, 86, pp.525-532. 

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  6. Harvey, J.F., 1991. Theory and Design of Pressure Vessels. Van Nostrand Reinhold. 

  7. Kardomateas, G.A., 1993. Buckling of thick orthotropic cylindrical shells under external pressure. Journal of Applied Mechanics-Transactions of ASME 60, pp.195-202. 

  8. Kardomateas, G.A., 2000. Effect of normal strains in buckling of thick orthotropic shells. Journal of Aerospace Engineering, 13(3), pp.85-91. 

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  10. Kim, H., Shin, Y., Kim, S., Shin S., Chung, B., Jo, J., & Kim, H., 2012. Structural design of small submarine pressure hull. Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 49(2), pp.116-123. 

  11. Koiter, W.T., 1960. General theorems of elastic plastic solids mechanics, 1, North-Holland, Amsterdam, pp.65-221. 

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  19. Voyiadjis, G.Z., & Baluch, M.H., 1981. Refined theory for flexural motions of isotropic elastic plates. Journal of Sound and Vibration. 76(1), pp.57-64. 

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  21. Voyiadjis, G.Z., & Woelke, P., 2004. A refined theory for thick spherical shells. International Journal of Solids and Structures. 41, pp.3747-3769. 

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  22. Yoo, Y., Huh, N., Choi, Su., Kim, T., & Kim, J., 2010. Collapse pressure estimates and the application of a partial safety factor to cylinders subject to experimental pressure. Nuclear Engineering and Technology. 42(4), pp.450-459. 

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