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다공평판의 단순화된 응력해석방법
Simplified Stress Analysis Method for Perforated plates

박태철    (한국원자력연구소 울진 3, 4호기기술관리분야 연구원   ); 김범식    (한국원자력연구소  );
  • 초록

    다공평판에 대한 기존의 응력해석 방법은 해석수행에 많은 시간과 전산비용이 요구되는 단점이 있다. 본 논문에서는 다공평판을 구멍이 없능 일반평판(Equivalent Solid Plate)으로 가정하여 쉽게 해석할 수 있는 응력해석방법을 개발하였다. 이 방법은 다공평판을 구멍이 없는 일반평판으로 가정하여 모델링한 후 등가재질 특성을 사용하여 등가가상응력을 구하고 이를 실제응력으로 변환하는 것이다. 그 적용예로서 사각형 배열형상의 다공평판을 대상으로 경우해석을 수행하였으며 이 결과를 기존의 응력해석방법에 의한 결과와 비교하였다. 이 결과 등가편판이론에 의한 계산결과는 기존의 응력해석방법에 의한 계산결과와 유사한 값을 생산하면서도 보수적이어서 실제 설계에 응용시 활용가능함이 입증되었다.


    The Finite Element Method(FEM), which is existing stress analysis method, requires substantial amounts of efforts for analysis of perforated plates. An equivalent solid plate analysis method is developed in this paper. A perforated plate is assumed to be an equivalent solid plate in this method. Stress analysis is performed for this equivalent solid plate using effective material properties, and then these stresses are converted to the actual stresses of the original perforated plate. A case study is conducted for a rectangularly arrayed perforated plate using the proposed method in this paper. Compared and analyzed with respect to those calculated by the existing stress analysis method, the result seems to be satisfied in terms of its practicality and more conservative with respect to margin in design application.


  • 참고문헌 (11)

    1. Thomas J. Lardner , An Introduction to the Mechanics of Solids(2nd Edition) / v.,pp.,
    2. H.Kraus , Thin Elastic Shells / v.,pp.,
    3. ASME Boiler and Pressure Vessel Code, SectionⅢ, Division 1 (1989 Edition) / v.,pp.,
    4. S.P.Timoshenko;D.H.Young , Elements of Strength of Materials(5th Edition) / v.,pp.,
    5. Design of perforated Plates , W.J.O'Donnell , Journal of Engineering for Industry / v.84,pp.307-320,
    6. G.J.DeSalvo;R.W.Gorman , ANSYS User's Manual / v.,pp.,
    7. William H. Beyer , CRC Standard Mathematical Tables(25th Edition) / v.,pp.,
    8. S.P.Timoshenko;J.N.Goodier , Theory of Elasticity(3rd Edition) / v.,pp.,
    9. Effective Elastic Constants for Thick Perforated Plates with Square and Triangular Penetration Patterns , T.Slot;W.J.O'Donnell , Journal of Engineering for Industry / v.93,pp.935-942,
    10. Effective Elastic Constants for the Bending of Thin Perforated Plates with Triangular and Square Penetration Patterns , W.J.O'Donnell , Journal of Engineering for Industry / v.95 (Series B),pp.121-128,
    11. Elastic Design Methods for Perforated Plates , J.S.Porowski , Journal of Engineering for Power / v.100,pp.356-362,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 1995. "Simplified stress analysis of perforated plates using homogenization technique" 전산 구조 공학 = Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea, 8(3): 51~57     

 저자의 다른 논문

  • 박태철 (1)

    1. 1994 "2상 횡유동을 받는 열교환기 관군의 진동특성" 소음진동 = Journal of KSNVE 4 (2): 199~208    

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