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해양플랜트 자켓 구조물의 손상평가
Damage Evaluation of Offshore Jacket Structure 원문보기

한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회, 2011 Apr. 14, 2011년, pp.195 - 198  

박수용 (한국해양대학교 해양공간건축학과) ,  김은혜 (한국해양대학교 해양건축공학과) ,  전용환 (한국해양대학교 해양건축공학과) ,  김한샘 (한국해양대학교 해양공간건축학부)

초록
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석유 및 천연가스 생산에 사용되는 고정식 해양플랜트에는 자켓 구조물이 가장 많이 사용되고 있다. 생산에 사용되는 자켓 구조물은 풍하중이나 파랑하중에 의해 인명의 피해 없이 변위 및 응력에 대해 안전해야 한다. 그러나 1940년대 후반부터 사용되어 온 자켓 구조물은 피로하중, 노후화로 인해 내구성에 문제가 생기고 있다. 본 논문에서는 자켓 구조물의 안전성을 검토하기 위해 모드형상을 이용하여 자켓 구조물의 손상 위치를 탐색하는 방법을 제시한다. 제시한 손상탐지기법의 효용성을 입증하기 위해 자켓 구조물의 유한요소모델에 임의의 손상을 모사하였다. 유한요소모델의 손상 전 모드형상과 손상 후 모드형상의 모달 변형에너지의 변화를 이용하여 손상 지수를 유도하고 유도한 손상지수를 사용하여 손상이 있는 부재와 손상이 없는 부재를 분류하였다. 연구 결과 손상지수가 '0'인 부재를 제외한 나머지 부재 모두 본 연구에서 제시한 손상탐지기법으로 손상 부재를 판별할 수 있었다.

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문제 정의

  • 본 논문에서는 자켓 구조물의 안전성을 검토하기 위해 진동특성 중 모드형상을 이용하여 자켓 구조물의 손상 위치를 정확하게 탐색하는 방법을 제시한다. 손상위치를 파악하기 위해 가장 중요한 요소는 손상지수이다.
  • 본 논문의 목적은 노후화로 인한 자켓 구조물의 손상탐지를 통해 자켓 구조물을 안전하게 사용하는 것으로 구조물의 모드형상을 이용한 손상탐지 기법을 제시하였다. 제시한 손상탐지기법의 효용성을 입증하기위해 유한요소모델을 만들어 임의의 손상을 모사하였고 그 결과는 다음과 같다.
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