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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김강수
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 서울시립대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수5
이 논문의 연구 히스토리 (4)
2022
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플랜트 시설은 높은 폭발 위험성을 가지고 있으며 수많은 인명 피해와 경제적 손실을 발생시킨 과거의 폭발 사고들은 플랜트 내부 구조물에 대한 방폭 설계의 필요성을 증가시키는 계기가 되었다. 다만 현재 국내에서 플랜트 시설의 방폭 설계에 활용 가능한 설계 기준은 전무한 상황이며 관련된 연구 또한 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 플랜트 시설의 주요 구조물 중 하나인 파이프랙 구조물을 대상으로 수치해석적 연구를 수행하였으며 폭발하중에 의해 발생하는 동적 거동을 상세히 분석하였다. 폭발 하중을 받는 구조물의 복잡한 동적 거동을 실제와 유사하게 예측하고자 유한요소 해석프로그램인 LS-DYNA를 활용하였으며 구조물의 소성 거동과 변형률 속도를 고려할 수 있는 해석 모델을 활용하였다. 구조기준에 따라 설계된 철골 파이프랙과 철근 콘크리트 파이프랙을 모델링한 뒤 구조물에 작용하는 중력하중과 특정 증기운 폭발 시나리오에 따라 계산된 폭발하중을 작용시켜 해석을 수행하였으며 이때 구조물에 발생한 손상수준을 판별하였다. 또한 방폭 설계에서 주로 활용되는 압력-충격량 도표를 산정하였으며 이를 기반으로 증기운 폭발의 불확실성을 고려한 손상확률을 도출하였다. 해석 결과 구조 기준에 따라 풍하중과 지진하중을 고려하여 설계된 철근콘크리트 파이프랙 구조물은 증기운 폭발에 의해 발생한 폭발하중에 대해서도 우수한 방폭성능을 지니고 있는 것으로 나타났다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구의 배경 및 목적 2제2절 연구의 내용 및 범위 3제3절 기존연구 4제2장 폭발하중을 받는 구조물의 해석방법 8제1절 폭발하중 9제2절 LS-DYNA 모델링 20제3절 해석 모델의 검증 24제3장 증기운 폭발하중에 의한 파이프랙의 동적 거동 30제1절 파이프랙 설계 및 모델링 31제2절 해석 결과 41제3절 압력 충격량 도표 46제4장 파이프랙의 확률론적 손상평가 51제1절 폭발하중의 변동성 52제2절 구조물 손상확률 산정 53제5장 결론 63참고문헌 66영문초록 73
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