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문제 정의
- 본 연구에서는 비금속 내부 라이너와 필라멘트 와인딩 두께선정을 고려한 복합재료 압력용기 Type 4의 형상 개념설계를 통해 실 제작에 앞서 구조건전성을 평가 검토해 보고자 한다.
가설 설정
- 위 식에서 압력 p는 최대설계압력인 10MPa로 설정하였다. S는 탄소섬유 최대강도로써 260MPa로 가정하였다. 용접 효율 계수 E는 1.
- 여기서 p는 내압이고 t는 용기의 두께이다. 복합재료 압력용기의 모든 내압은 탄소섬유가 담당한다는 가정 하에 이방성 탄소섬유 수지층의 두께를 ASME 원주방향 두께 식(2)와 길이방향 두께 식(3)을 통해 산정할 수 있다[3-4].
- 돔형상의 경판 두께는 온반구형의 경우를 제외하고는 실린더 부 두께 이상이어야 한다. 본 연구에서는 두께 변수를 배제한 온반구형의 경판으로 압력용기 내의 모든 두께는 일정하다.
- S는 탄소섬유 최대강도로써 260MPa로 가정하였다. 용접 효율 계수 E는 1.0으로 이상적이라 가정하였다. thoop와 tlongitudinal의 값을 비교하여 큰 수치인 20mm를 외부 복합재료 층의 두께로 선정하였고, 압력용기의 총 두께는 25mm이다.
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