선체 Hopper Knuckle의 최종강도 및 피로강도에 관한 연구 = Ultimate and Fatigue Strength of Ship Hopper Knuckles

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 철광석과 같은 비중이 큰 산적화물을 운반하는 선박 또는 LNG 운반선 등의 hopper knuckle 구조에 대해 최종강도 및 피로강도 특성을 실험적 및 수치적으로 분석한다. 이를 위해 hopper knuckle 구조모형을 제작하고 적재화물 또는 침수에 의해 과대한 외력이 작용하는 경우를 상정하여 붕괴 및 피로강도 실험을 수행하였으며, 실험결과를 바탕으로 hopper knuckle 구조에 대한 S-N 설계곡선을 제시하였다. 또한, 비선형 유한요소법을 적용하여 응력 집중부의 응력분포와 소성화 진전특성을 분석하였다. 또한 비선형 유한요소법을 적용하여 응력 집중부의 응력분포와 소성화 진전특성을 분석하였다. 본 연구의 성과는 선박의 운항시 구조손상이 발생하기 쉬운 hopper knuckle의 구조 설계시에 유용하게 활용할 수 있으리라 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The aim of the present study is to investigate the characteristics of ultimate and strength of hopper knuckles in bulk cargo or LNG carriers. Ultimate strength test is undertaken on the hopper knuckle model subject ot end moment. A series of fatigue tests are also carried out on the hopper knuckle models varying the level of the nominal stresses. The nonlinear finite element method is employed to examine distribution of hot spot stresses around weld toe and also the progressive collapse behavior of the model. A S-N curve is developed based on the fatigue test results.