Limit Load Solutions of Pipe Bends with Various Bend Angles Under Internal Pressure and In-Plane Bending

배관의 구조적 건전성 확보를 위해서는 한계하중 예측이 필수적이며, 특히 굽힘각도와 곡률을 갖는 곡관에 대해서는 형상 영향을 반영한 평가기법이 필요하다. 그러나 기존 연구에서는 주로 90도 곡관 및 얇은 두께 배관에 집중하여 한계하중 예측식을 제시되었으며, 다양한 곡관의 형상을 포함하진 않았다. 본 연구에서는 다양한 굽힘각도와 두께를 갖는 곡관에 대하여 내압 및 면내 굽힘하중에 대한 한계하중 예측식을 도출하였다. 각 하중의 한계하중은 Riks 옵션을 이용한 유한요소 해석을 통해 계산되었다. 제안된 예측식은 180도 곡관까지의 굽힘각도, 작은 곡률반경과 두꺼운 배관 두께 등 확장된 형상 조건을 반영하도록 도출되었다. 도출된 식을 적용한 예측 결과는 기존 예측식과 Asme BPVC 한계하중식을 이용한 예측 결과와 비교되었으며, 그 결과 향상된 예측 정확성을 확인하였다.