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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김철
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수18
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수소를 액체 상태로 저장하려면 저장탱크 내부의 온도를 –253℃로 유지해야 하며, 이를 위해 탱크 트레일러는 내조와 외조로 구성된 이중 구조를 통해 진공을 형성하여 단열한다. 내조는 지지대로 고정되는데, 지지대를 통한 열손실 및 다양한 하중 조건에서 구조안전성이 동시에 고려되어야 한다. 이에 본 연구에서는 유한요소해석을 통해 정적 및 동적 환경에서 지지대를 포함한 전체 트레일러의 구조안전성을 연구하였다. 우선, 내조와 외조 사이 공간을 확보하기 위한 내조 타원형 경판의 최적의 장단축비를 계산하고, 설계된 내조 및 외조의 두께가 KGS에서 제시하는 최소두께 이상인지 검토하였다. 또한 유한요소해석을 통한 응력선형화작업을 통해 ASME SEC 8 DIV.2에서 제시하는 범주화된 허용응력 기준에 부합한지 검토하였다. 정적 환경에 대하여는 CGA-H3에 명시된 바에 따라 액화수소가 100% 충전된 상황에서 굽힘 응력을 검토하였다. 동적 환경에 대하여는 ASME BPVC.XII에서 명시된 5가지 가속 상황에 대한 내조 및 지지대의 구조안전성을 확인하고 응력완화를 위한 재설계 작업을 수행하였다.
목차
1. 서론 11.1 연구의 배경 11.2 선행연구 분석 31.2.1 탱크 구조물 구조해석에 관한 연구 31.2.2 지지대 열응력 해석에 관한 연구 41.2.3 외부환경에 의한 내부용기의 안전성에 관한 연구 51.3 연구의 목적 62. 탱크 트레일러의 설계 72.1 탱크 트레일러 제원 및 사양 72.2 재료의 물성 82.3 탱크 트레일러 내조 경판 형상 설계 92.4 구조강도 설계 검증 172.4.1 내조의 구조강도 설계 검증 172.4.2 외조의 구조강도 설계 검증 182.5 내조 부위 별 선형화 응력 계산 192.6 외조 등가응력 계산 243. 정적 상태에서 구조안전성 검증 273.1 정적 상태 해석 모델 접촉 및 구속조건 273.2 내조 굽힘 응력 확인 283.2.1 유한요소해석을 위한 경계조건 293.2.2 유한요소해석 결과 304. 동적 상태에서 내조 및 지지대의 구조안전성 검증 314.1 경계조건 설정 324.2 내조 및 지지대 응력 계산 및 재설계 335. 결론 386. 추후 연구계획 39
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