수치해석에 의한 암거 천공 형상별 응력 및 변위 분석 = Numerical Analysis on Stress and Displacement of Underdrain Hole Shape
저자
전종길 ( Jonggil Jeon ) ; 김민영 ( Minyoung Kim ) ; 김영진 ( Youngjin Kim ) ; 최용훈 ( Yonghun Choi ) ; 김승희 ( Seounghee Kim )
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2017
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
79-79(1쪽)
제공처
쌀 소비에 비해 공급 과잉 현상이 지속됨에 따라 논에서 밭작물 재배를 장려하고 있는 추세이다. 논에서 밭작물 재배를 위해서는 배수개선에 의한 지중의 과잉수분을 신속히 배제시켜 주어야 하는데, 주로 이용되는 방법이 암거이다. 답·전윤환이 쉬운 두더지 암거의 경우 천공 후 시간이 지남에 따라 토양 자중 등에 의해 암거 형상이 파괴되어 암거가 제 기능을 발휘하지 못하는 경우가 발생되고 있다. 본 연구에서는 수치해석으로 암거 천공 형상이 원형, 삼각형, 사각형, 육각형일 때 토양 자중과 등분포 하중으로 가해졌을 때 가장 안정적인 형상을 찾고자 하는데 주안점을 두었다. 수치해석 시 천공 위치를 지표면으로부터 지중으로 500 mm 아래로 하고, 구성입자들이 응집력으로 뭉쳐있는 흙이나 눈과 같은 물질의 파괴 예측에 주로 이용되는 모어-쿨롱 이론(Mohr-columb theory)으로 해석하였다. 수치해석 결과 형상 종류에 따라 토양 자중에 의한 응력(Stress)은 1.07E-02 MPa에서 1.08E-02 MPa로 나타났으며, 이들 형상들 중에서 응력이 가장 작은 것은 원형으로 나타났다. 변위(Displacement)에 있어서는 사각형이 +0.98 mm(인장)로 가장 작게 변형되었으며, 삼각형이 +2.33 mm로 가장 크게 변형되는 것으로 나타났다. 토양 자중과 상부에 0.01MPa로 등 분포 하중이 가해졌을 때, 응력은 원형의 경우 X축 방향으로 8.10E-03 MPa, Y축 방향으로는 2.49E-02 MPa로 나타났으며, 삼각형은 9.37E-03MPa, 2.04E-02MPa로 나타났다. 같은 조건에서 변위는 원형의 경우 X축 방향으로 +0.748 mm, Y축 방향으로 54.6 mm 변형되었으며, 삼각형의 경우 X축 방향으로 +1.43 mm, Y축 방향으로 54.8 mm 변형되는 것으로 나타났다. 수치해석을 통한 응력과 변위를 고려할 때 삼각형, 사각형, 육각형에 비해 원형이 상대적으로 안정적인 것으로 나타났다.
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