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열변형 해석 기구를 통한 선상 가열에서의 가열선 수정에 관한 연구
A Mechanics-Based Determination of Heating Lines in Line Heating Process

김용균   (서울대학교 조선해양공학과UU0000691  ); 신종계   (서울대학교 조선해양공학과UU0000691  );
  • 초록

    선체는 많은 다중곡(compound curvature)을 가진 판들로 이루어져 있으며 이러한 판들을 가공하기 위해서, 조선소에서는 선상 가열(line heating) 방법이 널리 이용되어 왔다. 선상 가열법에서 가열선을 결정하는 방법으로 지금까지는 기하 변형해석을 이용하여 가열선을 제시하여 왔다. 그러나 기하해석으로 구한 가열선에 대한 역학적 검증이 이루어지지 않고 있으며 여러 가열선 중 어떤 가공선을 선택할 것인가에 대한 연구도 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 기하해석을 통해 판의 가열정보를 얻었을 때 이를 역학적으로 검증하여 실제로 판에 가열정보대로 가공을 하였을 때 나타날 수 있는 판의 거동을 예측하였다. 또한 본 논문에서는 적정 가열선을 찾는 전체 과정을 제시하였다. 가공정보로부터 예측된 가공형상을 구한 후 목적형상과 비교하여 가공형상이 목적형상의 오차범위 내에 존재할 때까지 가열선의 조정변수를 변화시켜 적절한 가공정보를 획득하였다.


    In Line Heating method, heating line is determined by kinematics analysis. But the heating line, which is solved by kinematics analysis, doesn't verify by the point of physical analysis and the choice problem in many heating line doesn't determine. In this paper, the simulator is developed. When we get the processing information at the kinematics analysis, simulator can estimate the shape of deformed plate that process along the processing information. When we get the initial shape and the object shape, we calculate the processing information first, using kinematics analysis. In a simulator, we estimate deformed shape from the processing information. After this we compare deformed shape and object shape. If the error of deformed shape and object shape is in the proper limits, that information is determined the final processing information. Else we repeat the process changing variables.


  • 주제어

    선상가열 .   기하해석 .   열응력해석 .   등가하중 .   유한요소법.  

  • 참고문헌 (10)

    1. Shin, J. G., Ryu, C. H., Lee, J. H., and Kim, W. D., August 2000 "A User-friendly, Advanced Line Heating Automation for Accurate Plate Fabrication," Proceedings of the 2000 Ship Production Symposium, SNAME, Williamsburg, Virginia, U.S.A., pp225-235 
    2. Jang, C. D., Seo, S. I., Ko, D. E., Feb. 1997 “A Study on the Prediction of Deformations of Plates Due to Line Heating Using a Simplified Thermal Elasto-Plastic Analysis,” Journal of Ship Production, vol. 13, No. 1, pp. 22-27. 
    3. 노인식, 신종계, 이광한 1995 "유한요소해석에 의한 선상가열 변형의 시뮬레이션", 대한조선학회 논문집, 제32권 제2호, pp75-83 
    4. Ugural, A. C., 1981, Stresses in Plates and Shells, McGraw-Hill. Inc. 
    5. Ueda, Y., Murakawa, H., Mohamed, R. A., Neki, I., Kamachika, R., Ishiyama, M., and Ogawa, J., 1993a "Development of Computer Aided Process for Plate Bending by Line-Heating (4th Report) Decision Marking on Heating Condition, Location, and Direction," Journal of the Society of Naval Architects of Japan, Vol. 174, pp.683-695. (in Japanese) 
    6. Lee, J.H. 1999 "Relations between Input Parameters and Residual Deformations in Line Heating Process Using Finite Element Method and Multi-Variate Analysis," Ph.D. Thesis, Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering, Seoul National University, Seoul, Korea. 
    7. Ueda, Y., Murakawa, H., Rashwan, A. M., Neki, I., Kamachika, R., Ishiyama, M., and Ogawa, J., 1993b "Development of Computer Aided Process for Plate Bending by Line-Heating (3rd Report) Relation between Heating Condition and Deformations," Journal of the Society of Naval Architects of Japan, Vol. 173, pp.409-418. (in Japanese) 
    8. Cho, S., and Shin, J. G., December 1999 "Design Optimization of Thermo-Elastic-Plastic Process for Plate Forming," International Journal of Materials and Product Technology, Vol.16, Nos. 6/7, pp 564-578, 2000. 
    9. Moshaiov, A. and Vorus, W.S. 1987 "The Mechanics of the Flame Bending Process: Theory and Applications," Journal of Ship Research, Vol. 31, No.4, pp.261-281. 
    10. Anderson, R. J. 1999 "Experiments and Simulation of Line Heating of Plates," M.Sc. Thesis, Dept. of Ocean Engineering, MIT. 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Ryu C.H. ; Shin J.G. 2006. "Improved Optimal Approximated Unfolding Algorithm of a Curved Shell Plate with Automatic Mesh Generation" 한국CAD/CAM학회논문집 = Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers, 11(3): 157~163     

 저자의 다른 논문

  • 김용균 (1)

    1. 2005 "조선 PDM구축을 위한 기능 연구 및 시험 구현 사례" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea 42 (6): 686~697    
  • 신종계 (71)

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