보 구조물의 동적 좌굴 예측을 위한 시험 장치 설계

Title
보 구조물의 동적 좌굴 예측을 위한 시험 장치 설계
Authors
최규원
Keywords
보구조물의동적좌굴예측을위한시험장치설계
Issue Date
2011
Publisher
인하대학교
Abstract
매개 변수 공진으로도 알려진 동적좌굴 현상은 구조물이 동적 압축 하중을 받을 때 발생하는 동적 불안정 현상으로서, 구조물에 심각한 파손을 유발할 수 있다. 특히 초공동 수중 운동체와 같이 큰 동적 압축 하중 환경 하에서 운용할 목적으로 구조물을 설계할 때에는 이에 대한 신뢰성 있는 시험 평가가 수반되어야 한다. 초공동 현상이란 수중에서 운동체가 고속으로 운동할 경우 커다란 기포가 발생해 몸체를 감싸는 현상으로 초공동하의 운동체는 앞부부만 물과 접촉할 뿐 나머지는 수증기 속에서 주행을 하기 때문에 주행 중 물과의 마찰저항이 감소해 운동체가 수중에서 고속 운동을 할 수 있게 된다. 하지만 이 경우 구조물은 수중 고속 운동 시에 수반되는 항력과 추력으로 인한 큰 동적 압축 하중을 받게 되고 이로 인해 심각한 구조적 손상을 입을 수 있다. 이에 본 연구에서는 압축 하중과 진동을 동시에 받고 있는 보 구조물의 동적 좌굴에 대한 이론적 연구를 수행하였고 이를 바탕으로 동적 좌굴 현상을 시험 평가할 수 있는 장치를 설계하였다. 하중 전달 장치는 지렛대와 강성이 낮은 판스프링을 활용해 설계하여 동적 좌굴로 인한 시편의 진동이 하중 장치로 전달되는 것을 최소화하였다. 그리고 일반적으로 사용되는 전자식 가진기 대신 서보 모터를 사용해 가진 장치를 설계함으로써 시편 가진 시에 일정 속도에서 충분한 힘을 낼 수 있는 가진 장치를 설계하였다. 이렇게 설계 제작한 동적 좌굴 시험 장치와 보 형태의 시편을 이용하여 하중과 가진력에 따른 불안정 영역 변화를 시험적으로 확인하였고, 이론값과의 비교 분석을 통해 구축한 동적 좌굴 시험 장치의 타당성과 신뢰성을 확인하였다.
Description
목 차 요약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅰ ABSTRACT ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․Ⅱ 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․Ⅲ 그림 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅴ 표 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅶ 1. 서 론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1 2. 이 론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․3 2.1. 좌굴 이론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․3 2.2. Bending Vibration을 받는 보․․․․․․․․․․․․
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/22799
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College of Engineering(공과대학) > Aerospace Engineering(항공우주공학) > Theses(항공우주공학 석박사 학위논문)
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