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문제 정의
- 본 연구는 심해에서 외압을 받는 원통형 실린더 구조물이 급격한 내파 과정에서 방출하는 충격파 크기를 추정하기 위해서 에너지 보존법칙을 이용한 간이 해석법을 개발하였다. 그 과정에서 얻어진 결과는 다음과 같이 정리될 수 있다.
- 본 연구에서는 원통형 실린더가 붕괴될 때 단면 및 길이 방향으로 붕괴모드를 간단한 형상으로 이상화하는 간이 물리 모델을 개발하였으며, 이를 이용하여 소성변형에 의한 소산에너지와 내부기체의 압축에너지 등을 정식화 하고 이를 통하여 충격파로 변환되는 동적 에너지의 크기를 추정하였으며 이 결과를 상용 비선형 유한요소해석 code 인 LS-DYNA를 이용한 정밀수치해석 및 고압 챔버에서 수행된 붕괴 시험 결과와 비교함으 로써 간이 물리 모델을 이용한 충격파 에너지 추정 기법의 타당성을 검토하였다.
- 원통형 실린더의 붕괴 모드를 표현하는 SHM 간이 모델의 변위 가정에 대한 타당성을 검증하기 위하여 모든 붕괴모드를 일반화하여 설명하기는 어렵지만 우선 L/D가 큰 실린더에서 나타나는 가장 단순한 형상의 붕괴모드 2 (Lobe 2)에 대한 예를 살펴보기로 한다.
가설 설정
- 4(b)와 같은 간이 모델을 개발하여 정식화를 진행하였다. 이 모델 역시 SHM을 기반으로 하고 있으며 실린더 길이 방향 변형은 Fig. 4(c,d) 처럼 선형적으로 가정한다.
- 있다. 이때 원환 보강재는 실린더와 동일한 모드로 붕괴하는 것으로 가정하였다.
- 첫째, 간이 물리 모델의 정확도, 둘째, 내파에 의한 충격파의 공간적 전파 형상이 구면파로 가정하는 문제, 셋째, LS-DYNA에 의한 유한요소해석 및 실험 시 계측된 압력의 시, 공간 상.
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