초록 ▼

연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종 목표는 피로 수명에 핵심적인 영향을 미치는 변수들에 대해서 다양한 실험 및 해석을 통해 명확히 규명하고 이를 바탕으로 신뢰도 높은 피로해석 체계를 확립하여 통계적 피로해석 평가 시스템 구축에 있다. 최근 이슈가 되고 있는 다양한 변수들에 대한 고려를 바탕으로 고정밀 피로해석 평가 기법을 구축하며, 최종적으로 실 구조물에 적용하여 피로수명을 평가, 신뢰성 확보를 통해 산업현장에서 즉시 사용가능한 시스템 구축을 목표로 한다.
연구결과
□ 기준응력 산정기법 따른 피로수명 평가
요

연구의 목적 및 내용
본 연구의 최종 목표는 피로 수명에 핵심적인 영향을 미치는 변수들에 대해서 다양한 실험 및 해석을 통해 명확히 규명하고 이를 바탕으로 신뢰도 높은 피로해석 체계를 확립하여 통계적 피로해석 평가 시스템 구축에 있다. 최근 이슈가 되고 있는 다양한 변수들에 대한 고려를 바탕으로 고정밀 피로해석 평가 기법을 구축하며, 최종적으로 실 구조물에 적용하여 피로수명을 평가, 신뢰성 확보를 통해 산업현장에서 즉시 사용가능한 시스템 구축을 목표로 한다.
연구결과
□ 기준응력 산정기법 따른 피로수명 평가
요소 크기 및 형상에 대해 구조응력 기법 및 핫스팟 응력 기법을 각각 기준응력으로 산정하여, 컨테이너선의 격벽 및 선측 종늑골부재의 피로수명 평가를 수행하였다. 또한 구조응력 및 핫스팟 응력 기법에 따른 해석 결과의 차이를 정량적으로 제시하였으며, 적정 요소크기에 대한 검토 및 분석을 수행하였다.
□ 두께효과에 따른 피로수명 평가
다양한 두께의 고강도 강재에 대한 피로시험을 수행하여, 두께 지수를 확보하였다. 또한, 고강도 강재 용접이음부의 두께 및 형상에 따른 응력-수명 선도를 확보하여, 두께 및 용접 이음부 형상이 피로수명에 미치는 영향을 분석하였다. □ 완전/불완전 용입용접에 따른 피로강도 분석 완전/불완전 용입 용접이음부에 대한 피로시험 수행을 통해, 완전/불완전 용입에 따른 필렛 용접이음부의 피로수명을 평가하였으며, 실제 피로설계에 반영 할 수 있는 기준을 제시하였다.
□ 통계적 피로해석 평가 알고리즘 개발
핵심 피로 변수를 고려한 피로 해석 알고리즘 개발을 위해, 피로 손상율 산정 절차를 제시하였다.
연구결과의 활용계획
핵심 피로변수를 고려한 통계적 해석 프로그램 알고리즘 개발은 일반상선, 해양구조물, 고부가가치선 및 차세대 선박의 안전성 평가를 위해 핵심적인 기술이며, 이를 바탕으로 교량, 철도 및 다양한 용접구조물에 적용이 가능하다. 이를 바탕으로 국내의 조선소 및 선급에서 활용이 가능해 보다 신뢰도 높은 피로설계가 가능할 것으로 판단된다.

Abstract ▼

Purpose&contents
The aim of this study is to investigate the major parameters which have a great influence on the analysis of ships and offshore structures through experiment and finite element analysis. The main purpose is to identify high reliability fatigue analysis system and the consideratio

Purpose&contents
The aim of this study is to investigate the major parameters which have a great influence on the analysis of ships and offshore structures through experiment and finite element analysis. The main purpose is to identify high reliability fatigue analysis system and the consideration of full stochastic fatigue analysis program.
Based on the consideration of various parameters such ad reference stresses, mean stress, thickness effect and weld penetration, high precision program will be developed and validated with high reliability. The final goal is to build a system which is available immediately to apply in the offshore related industrial field.
Result
□ Method of reference stress estimation
The structural analysis have been performed by using conventional hot spot stress method and mesh-insensitive structural stress method. Then the results are quantitatively compared for the development of a guide-line for fatigue analysis of ships and offshore structures.
□ Fatigue life estimation considering thickness effect
Thorough investigation of the thickness effect of high strength and heavy thick plate, the thickness effect on the fatigue performance of various welded joints have been investigated.
□ Considering full/partial penetration welding
The fatigue life of welded joints applying full/partial penetration welding have been evaluated and then proposed a guideline for fatigue strength database and design basis.
□ Development of stochastic fatigue analysis algorithm
Propose the algorithm of fatigue damage estimation considering main fatigue parameters.
Expected Contribution
Development of full stochastic fatigue analysis algorithm considering the main fatigue parameters is the core technology to evaluate the safety of many kinds of vessels and offshore structures and possibly to apply several welded structures.
Based on the result of this research, developing program is expected to contribute to the optimized fatigue design in the field of ships and ocean engineering industries.

목차 Contents

• 핵심연구사업 최종보고서(평가용) ... 1
• 목 차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 8
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 10
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 61
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 68
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 68
• 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 71
• 8. 참고문헌 ... 72
• 9. 연구성과 ... 75
• 10. 기타사항 ... 79
• 끝페이지 ... 90