일반기술

압력 선체 원환보강 원추통의 최종강도 설계 방법

개시된 원환보강 원추통의 최종강도 설계 방법은 ; [IMAGE 1] 을 기본식으로 설정하는 단계와, 기본식의 원환보강재 간의 국부탄성좌굴 강도저하계수[IMAGE 2] 과 전체탄성좌굴 강도저하계수 [IMAGE 3] 를 각각 [IMAGE 4] 와 [IMAGE 5] 로 치환하는 단계 및 기본식의 각 변수들에 해당 수치를 대입하여 붕괴강도 [IMAGE 6] 를 산출하는 단계를 포함한다. 이와 같은 방식의 원환보강 원추통의 최종강도 설계방법은 세가지의 붕괴모드와 이들의 상호간섭을 모두 고려하기 때문에 수압을 받는 원환 보강 원추통의 보다 정확한 최종강도를 추정할 수 있다.본 발명에서는 세 가지의 붕괴 모드와 이들의 상호간섭을 모두 고려할 수 있는 설계식을 개발하였다. 개발된 설계식의 기본꼴로는 항복과 탄성좌굴의 상호간섭을 2차결합 형태로 반영하고, 탄성좌굴 사이의 상호간섭은 1차 결합으로 고려할 수 있는 Merchant- Rankine의 일반공식 사용하였다. 이 공식은 이미 조합하중을 받는 여러 구조 부재의 설계식에 사용된 바 있다 (Cho & Frieze 1988, Cho & Lee 1998, Cho 2000). 이 식에 포함되어 있는 강도저하계수(knock- down factor)는 관련 실험결과를 사용하여 유도하였다. 그리고 원환보강원추통의 강도 추정을 위하여 변수들이 수정되었다. 이 과정에서 사용된 실험자료의 수는 총 4 개다. 실험결과와 개발된 설계식을 사용한 추정붕괴 압력의 비 (Xm)의 평균은 1.005 이고 COV는 4.7%이다.