수치해석 시뮬레이션을 통한 폭발압력을 받는 방폭문 제품인증 표준절차

Standard Procedure for Blast Doors Product Certification Using Numerical Simulation

제품의 품질인증을 실험에 의해 수행할 때 경제적 시간적 어려움이 있어서 이를 시뮬레이션으로 대체하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 폭발하중을 받는 방폭문에 대하여 실증 폭발시험을 대체하는 시뮬레이션 제품인증 절차를 제안하고자 한다. 폭발 하중을 받는 방폭문의 성능을 인증하기 위한 주요 항목에는 회전연성도와 변위 연성도가 있다. 이 항목의 값들은 폭발실증시험에서 측정하는 문의 최대변위와 정적실험이나 수치해석으로부터 나오는 최대탄성변위에 의하여 결정된다. 방폭문 제품개발 단계를 세분화하여 각 단계별로 최대탄성변위를 구하고, 동적해석을 수행하여 실제 폭발하중을 받을 때의 최대변위를 시뮬레이션으로 산정하여 방폭문의 제품 안전성을 평가하고자 한다. 방폭문 시뮬레이션의 적합성을 평가하기 위하여 시뮬레이션 인증에 대한 근거자료의 핵심관련 항목을 정리하였고 편개형 방폭문에 대하여 각 단계별로 시뮬레이션의 요구사항을 제시하며 방폭문 성능평가를 사례로 제시하였다. 이를 통해서 다양한 종류와 크기의 방폭문에 대한 제품인증을 확대적용할 수 있는 프로세스를 제시하였다.

When performing a quality certification of the product by an experiment, in the face of the economic and time difficulties there is an increasing demand to replace it with a simulation. We propose a product certification procedure using simulation that replaces the demonstration explosion test for explosion doors subjected to explosion loads. The main factors to be used for verifying the performance of explosion proof doors under explosion load are the rotational ductility and displacement ductility. Those factors are determined by the maximum displacement of the door measured in the explosive demonstration test and the maximum elastic displacement from the static test or numerical analysis. The product development stages of an explosion-proof door are subdivided to obtain the maximum elastic displacement at each stage, and dynamic analysis is performed to calculate the maximum displacement under an actual explosion load by simulation to evaluate the product safety of explosion-proof door. In order to evaluate the suitability of the explosion-proof door simulation, the key relevant items to prove the simulation certification were summarized. Through this study, the process to expand the product certification for explosion-proof doors of various types and sizes was suggested.