사일로 구조물의 안전성 검토

해석목적

•  내부 압력하중에 의한 사일로 구조물 응력 검토
•  구조물의 안전성 검토 후 설계 개선방향 검토

해석모델

•  요소 수 : 52,067 개
•  절점 수 : 52,638 개
•  Hole 부위는 별도의 구역을 따로 지정
•  4절점 사각형 및 선 요소 사용

사일로 구조의 요소망 생성 모델

해석조건

•  Structure의 끝단 지점부에 완전 구속 조건 : Fixed (Tx, Ty, Tz, Rx, Ry, Rz 구속)
•  Shell Plate(wall)의 압력 : 각 절점별로 Wall 함수가 적용된 하중이 재하됨
•  Bottom Plate(Hopper)의 압력 : 각 절점별로 Hopper함수가 적용된 하중이 재하됨

   

함수를 이용한 븐립체 하중 정의-내부 압력 하중과 기타 압력하중

해석결과

발생변위

• 최대 변위 8.304mm

•  

Silo 변형형상과 응력분포 – Hoop 응력과 응력 집중부 상세

• 최대 응력지점의 유효응력 (Von Mises) 최대 334.063MPa

 

지지 프레임 처짐 현상(좌) - 지지 프레임의 Bending Moment Diagram(우)

결론

 

두께 조정에 따른 최대 응력과 Compression Ring의 위치 조정에 따른 최대 응력 변화

• • Shell Plate의 최대응력발생지점과 Bottom Plate의 두께를 조정하여 유효응력을 허용 응력의 70~80% 수준으로 맞출 수 있었음

• • 최대응력 발생지점의 보강을 위하여 Compression Ring의 위치를 조정하였고 최대 유효응력이 약 20.4% 감소하는 효과를 확인함