유한요소법을 이용한 수소저장용기 TYPE 1의 압력과 온도조건에 의한 거동특성 연구

조승현; 김영규; 고영배; 이일권

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자료유형: 학술저널

저자정보: 조승현 (동양미래대학교) 김영규 (한국가스안전공사) 고영배 (한국생산기술연구원) 이일권 (대림대학교)

저널정보: 한국가스학회 한국가스학회지 한국가스학회지 제24권 제6호

발행연도: 2020.12

수록면: 61 - 69 (9page)

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본 논문은 압력과 온도조건에 따라 수소저장용기 TYPE 1에서 발생하는 거동특성을 FEM(Finite Element Method)으로 연구한 것이다. 용기의 구조안전성 평가를 위해 최고압력에서 발생한 VMS(Von Mises stress)을 소재의 YS(Yield Strength)를 비교하였고, 수명예측을 위한 기초데이터로써 PSED(Plastic Strain Energy Density) 결과를 분석하였다. 해석결과에 의하면 최고압력 40 Mpa 이상의 가스압에서 저장용기의 바닥면에 항복강도보다 높은 VMS가 발생하여 수소가스 저장용기의 안전성은 확보되지 않았다고 판단된다. 또한, 온도조건에 의해 발생한 VMS의 결과는 대단히 낮아서 온도에 의한 거동은 영향을 무시할 수 있다. VMS/YS이 1이하가 되는 최고압력은 약 30Mpa으로 계산되어 본 논문의 대상이 되는 수소저장용기는 30 Mpa이하의 가스충전압력으로 관리되어야 함을 알 수 있다.

#Hydrogen storage vessel #TYPE 1 #Behavior #Gas pressure #Temperature #FEM

참고문헌 (16)

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2010 / The GVR, worldwide NGV statistics

박지상 / 2006 / 금속재 라이너를 갖는 복합재 압력용기의 라이너 압축잔류응력을 고려한 반복수명 예측 방법에 대한 연구 / Composites Research 19(1):22~28

Hu Y. D. / 2011 / Theoretical study on Manson-Coffin equation for physically short cracks and lifetime prediction / SCIENCE CHINA :1~9

곽동현 / 2007 / 크롬-몰리브덴강(SCM420)에 대한 프레팅 피로수명 예측에 관한 연구 / 한국정밀공학회지 24(4):123~130

Prashant N. / 2014 / Fatigue Analysis of 6300 Liters Pressure Vessel By Using Cyclic Service / IJMTER :1740~1745

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