해양온도차발전 시스템에 설치되는 복합재라이저의 피로 수명 평가 방법

Abstract

본 논문에서는 OTEC 발전 시스템에 설치되는 라이저의 피로 수명 평가방법을 소개 하는데 목적이 있다. 특정 해역의 파랑을 조사하여 유의 파고와 파랑주기를 발생확률로 나누어서 확률 밀도 함수를 구한다. Global Analysis를 통해서 각각의 바다 상태에 따라서 피로 하중을 구하고 Unit response와 중첩 함으로서 피로 응력을 구한다. 계산된 피로 응력은 Rain flow counting기법을 통해서 평균 응력과 응력 진폭로 구성된 markove 행렬을 생성한다. 평균 응력과 응력 진폭은 GL에서 제시하는 CLD 모델에 입력하여 재료의 피로 파당 수명을 구한다. Miner Rule을 통해서 각각의 바다 상태에 따라 Short term Damage를 구하고 발생 확률을 고려하여 Long-term Damage를 계산한다. 제안된 방법을 통해서 Bx25, 35, 45 에 따른 Cyclic 하중을 받는 Beam에대해서 해석을 수행하였다. 인장 및 압축 강도가 가장 좋은 Bx25가 최소 Damage를 갖는 것을 확인 하였다.