알루미늄 헬리데크 최종강도 거동에 영향을 미치는 변수에 대한 고찰
A study on the variables affecting ultimate strength behaviour of aluminium heli
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최근, 조선 및 해양 구조 분야에서 친환경 소재를 적용한 각종 사례가 연구되고 있다. 특히, 알루미늄 합금 소재의적용성 연구가 활발하게 진행되고 있다. 알루미늄 합금은 질량에 비교해 높은 강성과 강도를 갖고 있으며, 헬리데크, 플레어 타워, 플랫폼 및 거주구등에서 많이 적용되고 있다. 이 중에서도 헬리데크의 경우에는 헬리콥터의 이/착륙 시 중량및 충격하중에 상시 노출되기 때문에, 상세한 구조 안전성 검토가 필요하다. 본 연구에서는 알루미늄 합금 갑판의 모형화 기법에 따른 압축 최종강도 특성을 분석하기 위하여, 선형 및 비선형 해석방법에 따른 거동 분석을 수행하였다. 이때사용한 요소는 셀과 솔리드 요소이며, 실제 형상의 반영 유/무에 따른 구조 강도 영향도 검토하였다. 초기항복 하중 및최종강도 하중은 요소 크기가 25mm 이상의 조건에서 유사한 결과를 나타내고 있으며, 솔리드요소 적용한 모델링 시 라운드 형상의 반영이 필요하다. 이 연구의 주요 내용은 향후 유사 연구를 수행하는 구조 엔지니어에게 판단의 좋은 자료가 될 것으로 생각한다.
Abstract
Recently, various examples of eco-friendly materials have been used to study their potential applications in naval and offshore industries. In particular, the applicability of aluminium alloy materials has been actively studied. Aluminium alloys have high rigidity and strength compared with their mass, and are widely applied in helideck structures, flare towers, platforms, and living quarters. In the case of helideck structures, structural and safety considerations are needed because the helicopter is constantly exposed to the weight and impact load when the helicopter is landing or take-off action. In this study, to analyze the ultimate strength characteristics of the aluminium alloy deck according to the modelling technique, the strength analysis depends on linear and nonlinear analysis methods was performed. The elements used in this study are shell and solid elements, and the effect of structural strength according to geometric shape is reflected. The initial yielding load and ultimate load converges at an element size of 25 mm or more, and a round shape is required for solid modelling. The results of this study will serve as good reference data for structural engineers performing similar studies in the future.
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