유한요소법을 이용한 분기배관의 성형해석에 관한 연구

A study on the Analyses of T-branch Pipe Forming using a Finite Element Method

본 연구에서는 소방 건축분야에 가장 많이 사용되는 배관인 배관용 탄소강관 및 이에 상응하는 스테인리스 강관을 분기배관으로 제작이 가능한지 여부를 상용유한요소프로그램(ABAQUS)을 이용하여 확인하였다. 이러한 배관을 분기배관으로 성형할 경우 심이 없는 배관 사용을 원칙으로 하고 배관에 심이 있는 경우 심과 정반대방향을 성형면으로 하여야 한다. 배관의 성형시 플러그의 경사면과 길이가 성형에 가장 큰 영향을 미치는 요소임을 알 수 있었다. 분기배관의 성형해석결과를 토대로 분기부분의 최소 높이와 두께를 제안했다.

On this study, we verified the possibilities of making T-branch pipe forming with carbon steel pipes and stainless steel pipes used by common FEM Program(ABAQUS) which are widely used in the fire protection and building construction fields. In this kind of T-branch pipe forming works, in principle, the seamless pipe is used. If the pipe has the seam, the forming face must be the opposite side of the seam. The forming works are carried out by a truncated cone shaped plug. We found that the face slope and the length of plug are the most important factor in pipe forming. Based on the results of forming analyses, we proposed the minimum height and thickness of pipe branch forming.