KR101942937B1 - Out-of-plane bending test device for Vise type pipe gondola bracket and that's testing method - Google Patents

Out-of-plane bending test device for Vise type pipe gondola bracket and that's testing method Download PDF

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송하철
심천식
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목포대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to an out-of-plane bending test apparatus for a vise type pipe gondola bracket, capable of securing basic data required for safety load standardization of a scaffold jig, and a test method thereof. According to the present invention, the out-of-plane bending test apparatus for a vise type pipe gondola bracket comprises: a main frame disposed on one side of the upper part of a test table to provide a place for placing a specimen and having a plurality of guide slits with a vertical length formed on a wall surface corresponding to the specimen; an elevating bracket elevated along the guide slit of the main frame to adjust the height with respect to the load direction in accordance with the length of the specimen and having a fixing frame formed on an upper part to couple and fix the bottom part of the specimen to install the specimen vertically; a hydraulic chuck installed on one side of the upper part of the test table corresponding to the main frame and detachably fitted to the bottom part of a wheel bracket which has a wire roller formed on a top part; and an MTS dynamic tester applying a vertical tensile force to a wire vertically/horizontally connected and installed to the top part of the specimen through the wire roller to horizontally pull the top part of the specimen to perform an out-of-plane bending test of the specimen. The fixing frame comprises: a bottom plate bolt-coupled to the top of the elevating bracket and a fixing plate formed on the upper side of the bottom plate, and fixing and installing the specimen.

Description

바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치 및 그 시험 방법 {Out-of-plane bending test device for Vise type pipe gondola bracket and that's testing method} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an out-of-plane bending test device for a gondola bracket,

본 발명은 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치 및 그 시험 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 조선소 비계 설치에 따른 족장 기자재에 대하여 원가 절감을 위한 새로운 족장 치공구 설계 기준 확립의 기반이 되는 치공구 최종강도 해석기술의 확보와 더불어, 족장 치공구 안전하중 표준화에 필요한 기초 자료를 확보할 수 있는 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치 및 그 시험 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for testing out-of-plane bending of a vise-type pipe gondola bracket and a method for testing the same. More specifically, the invention relates to a device for testing a bend- The present invention relates to a device for testing out-of-plane bending of a vise-type pipe gondola bracket capable of securing basic data necessary for standardization of safety load of a patriarchal tool and a test method thereof.

일반적으로 비계(飛階: 건축공사나 조선공사 등에 고소작업 시 재료운반 이나 작업자의 통로 및 작업을 위한 족장이 마련된 임시 가설물.)에 설치되는 족장은 건설현장의 건물 외부나 조선소 등의 비교적 높은 위치에서 각종 다양한 종류의 작업을 하기 위해서 비계가 설치된 적정위치에 작업을 용이하게 하기 위해 작업자가 올라가서 자유롭게 작업 할 수 있도록 설치되는 패널 또는 플레이트 등의 가설물로서, 산업안전보건법 산업안전기준에 관한 규칙 제 439 조에 의하면, 업주는 2미터 이상인 장소에 작업을 함에 있어서, 근로자에게 추락 위험을 미칠 우려가 있을 때에는 비계를 조립하는 등의 방법에 의해 족장(일명 작업발판이라고 함)을 설치하여야 한다고 규정하고 있다.Generally, a patriarch installed in a scaffold (temporary floor with a patriarch for transportation of material or worker's pathway and work during a high-level work such as construction work or shipbuilding work) has a relatively high position Such as a panel or a plate, which is installed so that an operator can climb up and work freely in order to facilitate work at a proper position where a scaffold is installed to perform various kinds of work, According to Joe, the employer stipulates that when working in a place more than two meters in height, a chieftain (aka a scaffold) is to be installed by means of assembling a scaffold when there is a risk of falling to the worker.

이러한 족장은 그 용도에 따라 취급이나 운반 등의 용이성을 보장하기 위해 직사각형 형상의 플레이트로 규격을 소형으로 구성하여 현장에서 작업의 여건이나 기타 장소에 따라 족장의 크기가 비교적 커야 할 경우는 개별로 된 각각의 플레이트를 볼트나 기타 연결핀 등의 체결수단으로 연결하여 사용하는 경우가 대부분이다.These patriarchs are rectangular shaped plates in order to ensure ease of handling and transportation according to their use. If the size of the patriarchy is relatively large depending on the working conditions or other places in the field, Most of the plates are connected by fastening means such as bolts or other connecting pins.

상기 족장은 플레이트를 연속적으로 연결하여 규격을 크게 할 경우는 원하는 개수만큼 연결하여 사용하고, 공간이 좁을 경우나 간단한 작업 등의 경우는 단일의 족장만 비계에 설치하여 사용하게 된다.When the plate is continuously connected and the standard is enlarged, the desired length is used. When the space is narrow or simple operation is performed, only a single chief is installed on the scaffold.

즉, 족장을 설치하기 위해서는 벽면에 부착되어 있는 앵글 타입의 론지(longi)에 고정하기 위한 엣지훅을 필요로 하게 되고, 상기 엣지훅이 고정된 훅플레이트의 하단부에 스틸바를 설치하여 파이프는 물론, 족장지지대, 족장발판, 핸드레일 지지대 등의 단품 및 조합으로 구성된 다양한 형상의 족장 치공구(治工具 - 어떤 물건을 고정할 때 사용하는 공구를 통틀어 이르는 말)가 제공된다.That is, in order to install the patriarch, an edge hook for fixing to an angle type longi attached to the wall is required. A steel bar is provided at the lower end of the hook plate to which the edge hook is fixed, There are provided various forms of chief tools (tools that are used to fix certain things) consisting of single items and combinations such as a patriarchal support, a patriarchal footrest, and a handrail support.

이에 대하여, 특허문헌 1은 선박의 내벽 또는 외벽에 설치되는 지그; 상기 지그의 일측이 수직결합되도록 하부가 개방된 결합홈을 구비하고 족장브래킷의 일측단에 일체로 연결설치되는 클램프; 상기 지그가 클램프의 결합홈으로부터 이탈이 방지되도록 또한, 결합홈내로 끼워진 지그 하부에 위치하도록 결합홈을 관통하여 클램프에 설치되는 이탈방지구를 포함하고, 상기 클램프는 일측에 족장브래킷의 일측단이 수직으로 삽입되는 끼움홈을 구비하고, 상기 족장브래킷과 클램프는 고정구에 의해 일체로 결합하여 그 위에 족장발판을 가설하여 사용하는 조립식 족장 지지장치가 개시되어 있다.On the other hand, Patent Document 1 discloses a jig provided on an inner wall or an outer wall of a ship; A clamp having an engaging groove whose lower portion is opened so that one side of the jig is vertically coupled and integrally connected to one end of the chief bracket; And a releasing part provided on the clamp through the engaging groove so as to be positioned below the jig inserted into the engaging groove so that the jig is prevented from being separated from the engaging groove of the clamp and the clamp has one side of the chieftain bracket Wherein the footrest bracket and the clamp are integrally coupled to each other by a fastener, and a footstep footrest is laid on the footrest bracket and the footrest bracket.

또한, 선박의 고소작업은 물론 일반 건축에도 특허문헌 2와 같이, 적용되는 비계에 경우 서로 교차되는 파이프를 일체로 고정하여 비계를 설치하는 비계용 클랜프가 통상적으로 제공되고 있으며, 현재 많이 사용되고 있다.In addition to the job of completing a ship, a scaffold for installing scaffolds by fixing pipes intersecting with each other in a scaffold to which the scaffold is applied is usually provided as in Patent Document 2, and is now widely used .

따라서, 족장의 설치작업은 선박 내/외부의 고소작업(high place work, 高所作業)이 가능할 수 있도록 통로 및 계단을 설치하는 것으로, 족장 부품의 파손은 인명사고와 직결된다.Therefore, the installation of chieftain is to install a passage and a stairway so that a high place work (high place work) inside / outside the ship can be done, and the damage of the chieftain parts is directly connected with human accidents.

한편, 최근에는 조선소 현장 내에서 발생하는 안전사고에 대한 경각심이 커짐에 따라, 선주사로부터 족장과 관련된 다양한 요구사항과 검사 강화를 요구 받고 있는 실정이다.On the other hand, as the awareness of the safety accidents occurring in the shipbuilding yard has increased recently, various requirements related to the patriarchy and reinforcement of inspection have been demanded from shipowners.

다시 말해, 선박 건조 시 안전 문제에 가장 큰 비중을 차지하는 족장은 안전하고 효율적으로 가설하여 전(全) 생산 근로자가 안전하게 고소작업을 할 수 있도록 하여야 하며, 특히, 족장 작업자 자신의 안전도 담보를 최우선으로 하여야 한다.In other words, the patriarch, who occupies the largest portion of the ship's safety in the shipbuilding industry, must safely and efficiently establish a safe and high-altitude work environment for all production workers. In particular, .

따라서, 다양한 족장 치공구 중 대표적인 품목에 대하여 현장 사용 조건에 맞춰 최종강도 시험을 수행하여, 족장 치공구 안전하중 표준화에 필요한 기초 자료의 확보가 요구된다.Therefore, it is required to secure the basic data necessary for the standardization of the safety load of the patriarch tools by performing the final strength test in accordance with the field use conditions for the representative items among the various patriotic tool fixtures.

아울러, 탄소성 유한요소해석을 통해 그 결과를 비교 검증함으로써 족장 기자재의 원가 절감을 위한 새로운 족장 치공구 설계 기준 확립의 기반이 되는 치공구 최종강도 해석기술의 확보가 요구된다.In addition, it is required to secure the tool final strength analysis technique which is a basis for establishing the design standard of the new patriarch tools to reduce the cost of the patriarchal equipments by comparing and verifying the results through elasto - plastic finite element analysis.

KR 20-2014-0002354 UKR 20-2014-0002354I KR 20-0201539 Y1KR 20-0201539 Y1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다양한 족장 치공구 중 대표적인 품목에 대하여 현장 사용 조건에 맞춰 최종강도 시험을 수행함과 함께 탄소성 유한요소해석을 통해 그 결과를 비교 검증함으로써, 조선소 비계 설치에 따른 족장 기자재에 대하여 원가 절감을 위한 새로운 족장 치공구 설계 기준 확립의 기반이 되는 치공구 최종강도 해석기술의 확보와 더불어, 족장 치공구 안전하중 표준화에 필요한 기초 자료를 확보할 수 있는 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치 및 그 시험 방법을 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention performs final strength tests in accordance with the conditions of use in a typical item among various kinds of chiebe tools, and verifies and verifies the results through elasto-plastic finite element analysis. In addition to ensuring the final strength analysis technique for the tool fixture, which is the basis for establishing the design criteria for the new patriarch tools for cost reduction, it is possible to obtain the basic data necessary for the standardization of the safety load of the patriarch tools. And a method of testing the same.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실험대의 상부 일측에 구비되어 시험편이 위치되는 장소를 제공하며, 상기 시험편에 대응되는 벽면에 수직 방향의 길이를 갖는 복수의 가이드슬릿이 형성된 메인프레임; 상기 메인프레임의 가이드슬릿을 따라 상기 시험편의 길이에 맞게 하중 방향에 대하여 높낮이를 조절할 수 있도록 승강 가능하게 구비되며, 그 상부에는 상기 시험편이 수직으로 설치되도록 시험편의 하단부를 체결하여 고정하는 고정프레임을 갖는 승강브라켓; 상기 메인프레임에 대응하여 상기 실험대의 상부 일측에 설치되며, 상단부에 와이어롤러를 갖는 휠브라켓의 하단부를 착/탈 가능하게 바이스하는 유압척; 상기 와이어롤러를 통해 상기 시험편의 상단부에서 수평 방향과 연직 방향으로 연결 설치된 와이어를 연직 방향의 인장력(tensile force)을 가하여 상기 시험편의 상단부를 수평으로 잡아 당겨 시험편의 면외굽힘을 시험하는 MTS동적시험기;를 포함하여 구성되며, 상기 고정프레임은, 상기 승강브라켓의 상단에 볼팅 체결되는 바닥판; 및 상기 바닥판 상측에 형성되고 상기 시험편을 고정 설치하는 고정판;으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a test apparatus comprising: a main frame provided at an upper side of a test bench to provide a place where a test piece is placed, and a plurality of guide slits having a length in a vertical direction on a wall surface corresponding to the test piece; And a fixing frame for fixing the lower end of the test piece so that the test piece is installed vertically so that the height of the test piece can be adjusted in accordance with the length of the test piece along the guide slit of the main frame, A lifting bracket having an upper end; A hydraulic chuck installed on an upper side of the test bench corresponding to the main frame and vice-dressing / lowering the lower end of a wheel bracket having a wire roller at an upper end thereof; An MTS dynamic tester for testing the out-of-plane bending of a test piece by pulling the upper end of the test piece horizontally by applying a tensile force in a vertical direction to a wire connected in a horizontal direction and a vertical direction at an upper end of the test piece through the wire roller; Wherein the fixing frame includes a bottom plate bolted to an upper end of the lifting bracket; And a fixing plate formed on the bottom plate and fixing the test piece.

또한, 상기 시험편의 상단부와 와이어롤러 사이에는, 상기 와이어를 통해 가해지는 상기 시험편의 하중 정보를 추가로 검출하는 로드셀을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The load cell may further include a load cell between the upper end of the test piece and the wire roller for further detecting load information of the test piece applied through the wire.

또한, 상기 메인프레임의 상부 일 부분에는, 상기 MTS동적시험기를 통해 면외굽힘을 시험할 때, 상기 시험편의 구부러지는 정도의 변위 정보를 추가로 검출하는 변위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The main frame may further include a displacement sensor for further detecting displacement information of a degree of bending of the test piece when the out-of-plane bending test is performed through the MTS dynamic tester .

또한, 상기 로드셀이 측정한 하중 데이터와 상기 변위센서가 측정한 변위 데이터가 전송되어 상기 데이터를 수집 저장하는 데이터수집시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The apparatus may further include a data collection system in which the load data measured by the load cell and the displacement data measured by the displacement sensor are transmitted to collect and store the data.

또한, 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치를 이용한 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법에 있어서, 승강브라켓 상단에 설치된 고정프레임의 고정판에 시험편 하단의 바이스를 마주보게 끼움 배치한 후 바이스에 구비된 고정볼트를 체결 가압하여 상기 고정판과 상기 바이스 상단면이 조임 물림됨으로써 상기 시험편을 수직으로 기립 설치하는 시험편준비단계; 메인프레임의 가이드슬릿을 따라 상기 승강브라켓을 승강 조절하여 상기 시험편의 상단부 및 휠브라켓이 와이어롤러와 수평을 이루는 위치를 결정하도록 상기 승강브라켓의 승강을 조절하는 승강조절단계; 상기 시험편의 상단부를 시작으로 상기 휠브라켓의 와이어롤러를 따라 상기 휠브라켓의 연직 상부에 위치된 MTS동적시험기에 와이어를 연결하는 와이어연결단계; 상기 시험편에 대하여 변위제어 모드(Displacement control mode)로 수행되는 상기 MTS동적시험기의 연직 운동을 통해 상기 와이어와 상기 와이어에 연결된 상기 시험편의 상단부를 수평 방향으로 당겨 상기 시험편에 나타나는 변위와 상기 시험편이 받는 하중 데이터를 측정하는 시험단계; 및 상기 시험단계에서 측정된 데이터를 데이터수집시스템에 전송 수집하여 데이터베이스를 구축하는 데이터저장단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, in the out-of-plane bending test method of a vise-type pipe gondola bracket using an out-of-plane bend test apparatus of a vise type pipe gondola bracket, a vise at the lower end of the test specimen is inserted into a fixed plate of a fixed frame provided at the upper end of a lift bracket, A test piece preparing step of clamping and pressing the fixing bolts to vertically set the test piece by tightening the fixing plate and the upper surface of the vise; Adjusting the lifting and lowering of the lifting and lowering bracket so as to adjust the lifting and lowering of the lifting and lowering bracket along the guide slit of the main frame to determine a position where the upper end of the test piece and the wheel bracket are horizontal with the wire roller; A wire connecting step of connecting a wire to an MTS dynamic tester located at a vertical upper portion of the wheel bracket along a wire roller of the wheel bracket starting from an upper end of the test piece; A vertical movement of the MTS dynamic tester performed in a displacement control mode on the test piece causes the upper portion of the test piece connected to the wire and the wire to be pulled in a horizontal direction to detect a displacement appearing on the test piece, A test step of measuring load data; And a data storage step of collecting data measured in the test step to a data collection system and constructing a database.

또한, 상기 시험단계는, 상기 MTS동적시험기를 통해 상기 와이어에 하중을 작용하여 상기 와이어에 연결된 시험편의 상단부에 수평방향으로 당겨지는 시험 하중을 가하는 가압공정; 상기 가압공정에 의해 상기 시험편의 굽어지는 정도를 변위센서가 측정하는 변위측정공정; 및 상기 가압공정에 의해 상기 시험편이 받는 하중을 로드셀이 측정하는 하중측정공정;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The testing step may include a pressing step of applying a load to the wire through the MTS dynamic tester to apply a test load to be applied to the upper end of the test piece connected to the wire in a horizontal direction; A displacement measuring step in which the displacement sensor measures the degree of bending of the test piece by the pressing process; And a load measuring step of measuring a load received by the test piece by the pressing process.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 조선소 비계 설치에 따른 족장 기자재에 대하여 원가 절감을 위한 새로운 족장 치공구 설계 기준 확립의 기반이 되는 치공구 최종강도 해석기술의 확보와 더불어, 족장 치공구 안전하중 표준화에 필요한 기초 자료를 확보하는 효과가 있다.With the provision of the present invention constructed as described above, it is possible to secure the final strength analysis technique of the tool end, which is a basis for establishing a design standard for a new chief tool for cost reduction of the chief equipment for installation of the shipyard scaffold, It has the effect of securing basic data.

도 1은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치에서 메인프레임, 승강브라켓, 고정프레임 및 시험편을 나타내는 일부 확대 구성도이다.
도 3는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법의 시험단계를 나타내는 흐름도이다.
도 5은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법에 사용된 유한요소해석법의 상세 설정을 나타내는 표이다.
도 7은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법의 분석 결과의 다이어그램을 나타내는 도이다.
도 8는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법에서 유한요소해석을 이용한 시험편의 해석을 나타내는 도이다.
도 9은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치의 하중작용 전 상태를 나타낸 도면 대용 사진이다.
도 10은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치의 테스트 후 상태를 나타낸 도면 대용 사진이다.Fig. 1 is a configuration diagram showing an out-of-plane bending test apparatus of a vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
2 is a partially enlarged view showing a main frame, a lifting bracket, a fixed frame, and a test piece in an out-of-plane bending test apparatus for a vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
3 is a flow chart showing a method of testing the out-of-plane bending test of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
4 is a flowchart showing a test step of the out-of-plane bending test method of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
Fig. 5 is a block diagram showing a method of testing a bend type pipe gondola bracket according to the present invention.
6 is a table showing detailed settings of the finite element analysis method used in the out-of-plane bending test method of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a diagram of the analysis result of the out-of-plane bending test method of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
8 is a view showing an analysis of a test piece using the finite element analysis in the out-of-plane bending test method of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
9 is a view showing a state before the load action of the apparatus for the out-of-plane bending test of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.
10 is a photograph showing a state after a test of an out-of-plane bending test apparatus of a vise type pipe gondola bracket according to the present invention.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can readily implement the present invention.

본 발명은 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치로서 본 시험에 사용되는 시험편(300)은 하단부에 바이스(310)를 구비하고 상기 바이스(310)에 구비된 고정볼트(311)가 조여져서 상기 시험편(300)이 상기 고정프레임(140)에 고정되는 특징이 있다. The present invention relates to an out-of-plane bending test apparatus for a vise-type pipe gondola bracket, wherein a test piece 300 used in the present test is provided with a vise 310 at a lower end thereof and a fixing bolt 311 provided in the vise 310 is tightened, And the test piece 300 is fixed to the stationary frame 140.

상기 시험편(300)의 재질로는 S.G.P, S45C, 대조군(standard) SS400 및 시험군(experiment) SS400을 사용할 수 있다.As the material of the test piece 300, S.G.P, S45C, a standard SS400 and an experiment SS400 may be used.

S.G.P는 탄성모튤 206000, 프와송비 0.3, 항복응력 145, 최종응력 290 이고, S45C는 탄성모튤은 205000, 프와송비 0.29, 항복응력 343, 최종응력 569 이다.S.G.P has elastic modulus 206000, flexural modulus 0.3, yield stress 145, final stress 290, S45C elastic modulus 205000, flexural modulus 0.29, yield stress 343 and final stress 569.

또한, 상기 시험편 중 대조군(standard) SS400은 탄성모튤 206000, 프와송비 0.3, 항복응력 245, 최종응력 400 이고, 시험군(experiment) SS400은 탄성모튤 206000, 프와송비 0.3, 항복응력 305, 최종응력 427 이다. The test specimens SS400 had elastic modulus 206,000, flexural modulus 0.3, yield stress 245 and final stress 400. Experimental SS400 had elastic modulus 206000, flexural modulus 0.3, yield stress 305, The stress is 427.

본 발명의 시험편(300)은 동일한 형상과 재질을 갖는 서로 다른 시험편(300)을 3회 이상 반복하여 시험하는 특징이 있다.The test piece 300 of the present invention is characterized by repeatedly testing three or more different test pieces 300 having the same shape and material.

도 1은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치에서 메인프레임, 승강브라켓, 고정프레임 및 시험편을 나타내는 일부 확대 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram showing an out-of-plane bending test apparatus for a vise-type pipe gondola bracket according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional outline bending test apparatus for a vise-type pipe gondola bracket according to the present invention, And FIG.

구체적으로, 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 메인프레임(120), 승강브라켓(130), 유압척(160), MTS동적시험기(170), 로드셀(180) 및 변위센서(190)를 포함할 수 있다.1 and 2, the out-of-plane bending test apparatus of the vise type pipe gondola bracket includes a main frame 120, a lifting bracket 130, a hydraulic chuck 160, an MTS dynamic tester 170, (180) and a displacement sensor (190).

상기 메인프레임(120)은 실험대(110)의 상부 일측에 구비되어 시험편(300)이 위치되는 장소를 제공하는 것으로 가이드슬릿(124), 바닥몸체(121), 벽면몸체(123) 및 이음판(125)을 포함할 수 있다.The main frame 120 is provided on one side of the upper part of the test bench 110 to provide a place where the test piece 300 is located and includes a guide slit 124, a bottom body 121, a wall body 123, 125).

상기 가이드슬릿(124)은 상기 벽면몸체(123)를 이루고 있는 벽면 중 시험편(300)에 대응되는 벽면에 복수개로 구비되고, 수직 방향의 길이를 갖는 형상일 수 있다.The guide slits 124 may be formed in a plurality of wall surfaces corresponding to the test piece 300 among the wall surfaces of the wall surface body 123 and may have a length in the vertical direction.

또한, 상기 가이드슬릿(124)은 상기 시험편(300)에 길이에 맞게 하중 방향에 대하여 높낮이를 조절할 수 있도록 상기 승강브라켓(130)의 승강이 가능하도록 구비될 수 있다.In addition, the guide slit 124 may be provided on the test piece 300 so that the elevation bracket 130 can be raised and lowered to adjust the height of the test piece 300 with respect to the load direction.

상기 바닥몸체(121)는 실험대에 착/탈이 가능하게 설치될 수 있다.The bottom body 121 may be installed on the test bench so as to be detachable.

상기 벽면몸체(123)는 상기 바닥몸체(121)의 일측에 수직 설치될 수 있다.The wall body 123 may be vertically installed on one side of the bottom body 121.

상기 이음판(125)은 상기 바닥몸체(121) 및 상기 벽면몸체(123)가 한 몸을 이룰 수 있도록 일측에 설치되어 상기 메인프레임(120)의 격벽을 이루는 것이다.The joint plate 125 is installed on one side of the bottom body 121 and the wall body 123 to form a partition wall of the main frame 120.

상기 승강브라켓(130)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 시험편(300)을 고정하는 고정프레임(140) 및 가이드돌기(미도시)를 포함할 수 있다.The lift bracket 130 may include a fixing frame 140 and a guide protrusion (not shown) for fixing the test piece 300, as shown in FIG.

상기 고정프레임(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 바닥판(141) 및 고정판 (142)을 포함할 수 있다.The fixing frame 140 may include a bottom plate 141 and a fixing plate 142 as shown in FIG.

상기 바닥판(141)은 상기 승강브라켓(130)의 상단에 볼팅 체결되어 설치되는 것으로 판 형상일 수 있다.The bottom plate 141 may be formed in a plate shape by being bolted to an upper end of the lifting bracket 130.

상기 고정판(142)은 상기 바닥판(141) 상측에 형성되는 판 형상으로 상기 시험편(300)을 고정 설치하는 것일 수 있다.The fixing plate 142 may be formed by fixing the test piece 300 in a plate shape formed on the bottom plate 141.

구체적으로, 상기 고정판(142)은 상기 바닥판(141)과 일정간격 이격되게 수평으로 형성되는 것으로 상기 바닥판(141)과 상기 고정판(142) 사이에 일정 간격의공간을 형성하는 구조일 수 있다.Specifically, the fixing plate 142 may be horizontally spaced apart from the bottom plate 141 by a predetermined distance, and may have a predetermined space between the bottom plate 141 and the fixing plate 142 .

또한, 상기 고정판(142)과 상기 바닥판(141) 사이의 공간에는 상기 시험편(300)의 바이스(310)가 마주보게 끼움 배치되고, 상기 바이스(310)에 구비된 고정볼트(311)가 상기 고정판(142)과 상기 바닥판(141)이 단단하게 조임 물림될 수 있도록 조여짐으로써 상기 시험편(300)이 설치되는 것이다. A vise 310 of the test piece 300 is disposed in a space between the fixing plate 142 and the bottom plate 141 and a fixing bolt 311 provided on the vise 310 is inserted into the space between the fixing plate 142 and the bottom plate 141, The test piece 300 is installed by fastening the fixing plate 142 and the bottom plate 141 so as to be tightly fastened.

또한, 상기 고정프레임(140)은 도 2에 도시된 바와 같이 상단이 고정판(142)이고 하단이 바닥판(141)으로 구성된 'ㄷ'자 형상일 수 있다.2, the fixed frame 140 may have a 'C' shape having a top plate as a fixed plate 142 and a bottom plate as a bottom plate 141 as shown in FIG.

또한, 상기 고정프레임(140)은 상단이 고정판(142)이고 하단이 바닥판(141)으로 구성된 일면이 개방된 상자 형상일 수 있다.The fixed frame 140 may be a box-shaped box having a top surface formed by a fixing plate 142 and a bottom surface formed by a bottom plate 141.

또는, 상기 고정프레임(140)은 상단이 고정판(142)이고 하단이 바닥판(141)으로 구성된 'I' 및 'T'자 형상일 수도 있다.Alternatively, the fixing frame 140 may have a shape of 'I' and a shape of 'T', the upper end of which is a fixing plate 142 and the lower end thereof is a bottom plate 141.

따라서, 본 시험에서 상기 고정프레임(140)은 일정 간격 이격되게 수평으로 배치되는 고정판(142)과 바닥판(141)이 일체로 형성된 다른 형상의 고정프레임의 적용을 배재하는 것은 아니다.Therefore, in the present test, the fixed frame 140 does not exclude the application of the fixed frame 142 and the bottom frame 141, which are arranged horizontally and spaced apart from each other by a certain distance, and the fixed frame having another shape.

상기 가이드돌기(미도시)는 상기 승강브라켓(130)의 후면에 돌출 형성되는 것으로, 상기 벽면몸체(123)에 형성된 가이드슬릿(121)에 삽입되는 구조일 수 있다.The guide protrusion (not shown) may protrude from the rear surface of the lifting bracket 130 and may be inserted into the guide slit 121 formed in the wall surface body 123.

또한, 상기 가이드돌기(미도시)에는 체결수단이 체결되어 있으며, 상기 체결수단은 상기 벽면몸체(123)와 상기 승강브라켓(130)을 일체로 체결하여 상기 벽면몸체(123)와 상기 승강브라켓(130)을 선택적으로 한 몸을 이루게 할 수 있다.The wall surface body 123 and the lifting bracket 130 are integrally fastened to each other by the wall surface body 123 and the lifting bracket 130. [ 130 can be selectively formed.

상기 유압척(160)은 상단부에 와이어룰러(151)를 갖는 휠브라켓(150)의 하단부를 착탈 가능하게 바이스 하는 것이다.The hydraulic chuck 160 is configured to detachably attach the lower end of the wheel bracket 150 having the wire roule 151 at the upper end thereof.

또한, 상기 유압척(160)은 상기 메인프레임(120)에 대응하여 상기 시험대(110)의 상부 일측에 설치될 수 있다.The hydraulic chuck 160 may be installed at one side of the upper part of the test bench 110 corresponding to the main frame 120.

상기 MTS동적시험기(170)는 상기 시험편(110)의 상단부를 수평으로 잡아당겨 상기 시험편(110)의 면외굽힘을 시험하기 위한 시험하중을 제공하는 것이다.The MTS dynamic tester 170 provides a test load for testing the out-of-plane bending of the test piece 110 by horizontally pulling the upper end of the test piece 110.

시험하중(test load, 試驗荷重)은 재료의 기계적 성질을 조사하는 각종 재료 시험 또는 기계부품 및 구조물의 강도 시험에 있어서, 피계측물(被計測物)에 가해지는 지정된 크기의 하중을 말한다.The test load refers to the load of a specified size applied to the measured object (material to be measured) in various material tests for examining the mechanical properties of the material or in the strength tests of mechanical parts and structures.

또한, 상기 MTS동적시험기(170)는 상기 시험편(300)의 상단부에서 수평 방향과 연직 방향으로 연결 설치된 와이어(171)를 상기 와이어룰러(151)를 통해 연직 방향의 인장력(tensileforce)을 가하여 상기 시험편(300)의 상단부를 수평으로 잡아당기게 하는 것이다.The MTS dynamic tester 170 applies a tensile force in the vertical direction through the wire rollers 151 to connect the wires 171 connected in the horizontal direction and the vertical direction at the upper end of the test piece 300, Thereby pulling the upper end of the body 300 horizontally.

또한, 본 시험에서 상기 MTS동적시험기(170)는 허용하중 1000kN 이며, Width between column 이 1000mm 인 특징이 있다.In this test, the MTS dynamic tester 170 has an allowable load of 1000 kN and a width between columns of 1000 mm.

또한, 상기 MTS동적시험기(170)는 등하중 1000kN/220kip 이며, 정하중 1200kN/264kip 인 특징이 있다.Also, the MTS dynamic tester 170 is characterized by 1000 kN / 220 kip in the equal load and 1200 kN / 264 kip in the static load.

또한, 상기 MTS동적시험기(170)는 이장, 압축, 3점굽힘시험 및 피로테스트에 사용되는 것이다.In addition, the MTS dynamic tester 170 is used for the excitation, compression, three-point bending test, and fatigue test.

또한, 상기 MTS동적시험기(170)는 처짐, 하중 및 strain 을 제어할 수 있는 특징이 있다.In addition, the MTS dynamic tester 170 is capable of controlling deflection, load, and strain.

상기 로드셀(180)은 상기 와이어(171)를 통해 가해지는 상기 시험편(300)의 하중 정보를 추가로 검출하는 것이다.The load cell 180 further detects load information of the test piece 300 applied through the wire 171.

또한, 상기 로드셀(180)은 상기 시험편(300) 상단부와 상기 와이어룰러(151) 사이에 설치될 수 있다.In addition, the load cell 180 may be installed between the upper end of the test piece 300 and the wire ruler 151.

즉, 상기 로드셀(180)은 상기 시험편(300)의 상단부와 와이어롤러(151) 사이에 수평 방향으로 위치되는 와이어(171)가 상기 로드셀(180)을 통과하면서 MTS동적시험기(170)에 의해 주어진 시험하중에 대해 시험편(300)에 가장 가까운 곳에서 하중의 정확도를 확인할 수 있는 것이다.That is, the load cell 180 is connected to the wire rollers 151 by a wire 171 positioned horizontally between the upper end of the test piece 300 and the wire rollers 151 by the MTS dynamic tester 170 It is possible to confirm the accuracy of the load nearest to the test piece 300 with respect to the test load.

로드셀은 콘크리트나 철근 등의 재료·시험체의 역학적 성질을 시험하는 측정기기의 일종으로, 하중의 측정기구는 원통형의 강재에 선 변형 게이지를 부착하고, 힘을 가하여 생기는 축방향의 변형을 측정하여 하중으로 환산하는 것이다.The load cell is a kind of measuring instrument that tests the mechanical properties of materials and specimens such as concrete and steel bars. The load measuring mechanism is a cylindrical steel plate with a linear strain gauge attached. The load cell measures deformation in the axial direction, .

본 시험에서 상기 로그셀(180)은 MTS 50kN 로드셀을 사용할 수 있다.In this test, the log cell 180 may use an MTS 50 kN load cell.

상기 변위센서(190)는 상기 MTS동적시험기(170)를 통해 면외굽힘을 시험할 때, 상기 시험편(300)의 일 부분에 구부러지는 변위 정보를 검출하는 센서이다.The displacement sensor 190 is a sensor for detecting displacement information bent to a part of the test piece 300 when the out-of-plane bending test is performed through the MTS dynamic tester 170.

또한, 상기 변위센서(190)는 상기 메인프레임(120)의 상부 일 부분에 설치될 수 있다.In addition, the displacement sensor 190 may be installed at a portion of the upper portion of the main frame 120.

변위센서(190)는 변위를 재는 계측기로서, 변형이나 길이, 거리, 위치, 두께, 깊이 및 각도등의 센서와 같은 수법이 사용되고, 저항과 인덕턴스 또는 용량의 변화로서 검출하는 것이 많다.The displacement sensor 190 is a measuring instrument for measuring a displacement, and a method such as a deformation, a sensor such as a length, a distance, a position, a thickness, a depth and an angle is used and is often detected as a change in resistance and inductance or capacity.

또한, 정밀한 것은 광파간섭을 사용하는 것이 있다.Further, there is one that uses precise wave interference.

본 시험에서의 변위센서(190)는 LVDT(The linear variable differential transformer)를 사용한다.The displacement sensor 190 in this test uses the linear variable differential transformer (LVDT).

상기 LVDT는 선형 거리 차이를 측정하는 전기적 변환기의 형태를 말하는데 3개의 솔레노이드 코일이 튜브를 둘러싼 형태로 위치하고 있다.The LVDT refers to a form of an electrical transducer that measures a linear distance difference, in which three solenoid coils are located in the form of a tube.

가운데 코일이 메인이며 나머지 두 개는 바깥에 위치하고 있으며, 실린더 형태의 자석 코어가 튜브 중심을 따라 이동하면서 측정 대상의 위치값을 알려주게 되는 것이다.The center coil is the main and the other two are located outside, and the cylindrical magnetic core moves along the center of the tube to indicate the position of the object to be measured.

본 시험에서 상기 LVDT는 허용 측정값이 100mm인 CDP-100을 사용할 수 있다.In this test, the LVDT can use CDP-100 with an allowable measurement value of 100 mm.

또한, 기준감도가 100×10-6 strain/min 이고, 정격출력은 5mV/V±0.1% 인 것을 특징으로 할 수 있다.Also, the reference sensitivity is 100 × 10 -6 strain / min and the rated output is 5 mV / V ± 0.1%.

또한, 상기 변위센서(190)는 접촉식 변위센서를 사용할 수도 있으나 레이저를 이용한 비접촉식 변위센서를 동일하게 사용할 수 있다.Also, the displacement sensor 190 may use a contact type displacement sensor, but a non-contact type displacement sensor using a laser can be used as well.

도 3는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flow chart showing a method of testing the out-of-plane bending test of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치를 이용한 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법은 도 3에서 도시된 바와 같이 시험편준비단계(S100), 승강조절단계(S200), 와이어연결단계(S300), 시험단계(S400) 및 데이터저장단계(S500)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the out-of-plane bending test method of the vise-type pipe gondola bracket using the out-of-plane bending test apparatus of the present invention having the above-described vise-type pipe gondola bracket according to the present invention comprises the steps of preparing a test specimen S100, , A wire connection step (S300), a test step (S400), and a data storage step (S500).

상기 시험편준비단계(S100)는 상기 시험편(300)을 상기 고정프레임(140)에 설치하여 상기 시험편(300)을 시험 장치에 수직으로 기립 설치하는 단계일 수 있다.In the test piece preparation step S100, the test piece 300 may be installed on the stationary frame 140 and the test piece 300 may be vertically installed on the test device.

구체적으로, 상기 시험편준비단계(S100)는 승강브라켓(130) 상단에 설치된 고정프레임(140)의 고정판(142)에 상기 시험편(300) 하단에 구비된 바이스(310)를 마주보게 끼움 배치한 후 상기 바이스(310)하단면을 관통하는 고정볼트 (311)를 상 방향으로 체결 가압하여 상기 고정판(142)과 상기 바이스(310) 상단면이 강하게 조임 물림됨으로써 상기 시험편(300)을 시험 장치(100)에 설치하는 단계일 수 있다.Specifically, in the test piece preparation step (S100), the vise 310 provided at the lower end of the test piece 300 is inserted into the fixing plate 142 of the fixed frame 140 installed on the upper end of the lift bracket 130 A fixing bolt 311 passing through a lower end surface of the vise 310 is upwardly tightened so that the upper surface of the fixing plate 142 and the upper surface of the vise 310 are strongly tightened, As shown in FIG.

따라서, 상기 시험편준비단계(S100)는 바이스(310) 상단면 아래에 고정판(142)이 접촉되도록 시험편(300)을 배치한 후 바이스(310) 하단면을 관통하여 조여지는 고정볼트(311)가 밀착되어 있는 바이스(310)의 상단면과 고정판(142)을 아래 방향에서 강하게 가압하여 상기 바이스(310) 상단면과 고정판(142)을 조여주는 단계일 수 있다.Therefore, in the test piece preparing step S100, the test piece 300 is disposed so that the fixing plate 142 is brought into contact with the upper surface of the vise 310, and then the fixing bolt 311 is tightened through the lower surface of the vise 310 The upper surface of the vise 310 and the fixing plate 142 may be strongly pressed in a downward direction to tighten the upper surface of the vise 310 and the fixing plate 142.

상기 승강조절단계(S200)는 상기 메인프레임(120)의 가이드슬릿(121)을 따라 상기 승강브라켓(130)을 승강 조절하여 시험편(300)의 상단부와 상기 휠브라켓(150)을 와이어룰러(151)와 동일 위치로 조절하는 단계일 수 있다.The lifting and lowering control step S200 adjusts the lifting and lowering bracket 130 along the guide slit 121 of the main frame 120 to move the upper end of the test piece 300 and the wheel bracket 150 to the wire rollers 151 ) To the same position.

즉, 상기 승강조절단계(S200)는 상기 시험편(300)의 상단부와 상기 와이어룰러(151)에 연결된 와이어(171)가 수평으로 위치하도록 상기 승강브라켓(130)의 높이를 조절하는 단계이다.That is, the elevation control step S200 is a step of adjusting the height of the lifting bracket 130 such that the upper end of the test piece 300 and the wire 171 connected to the wire reel 151 are horizontally positioned.

또한, 상기 승강조절단계(S200)는 상기 시험편(300)의 길이가 현장상황에 따라 다앙하게 적용될 수 있는 점을 고려한 것으로 다양한 길이의 시험편(300)의 시험이 가능하도록 하는 단계이다.In addition, the elevation control step S200 is a step of allowing testing of the test piece 300 having various lengths in consideration of the fact that the length of the test piece 300 can be varied depending on the field conditions.

상기 와이어연결단계(S300)는 상기 휠브라켓(150)의 연직 상부에 위치한 MTS동적시험기(170)에 와이어(171)를 연결하는 단계일 수 있다.The wire connection step S300 may be a step of connecting the wire 171 to the MTS dynamic tester 170 located at the vertically upper portion of the wheel bracket 150.

또한, 상기 와이어연결단계(S300)에서 상기 와이어(171)는 상기 시험편(300)의 상단부를 시작으로 상기 휠브라켓(150)의 와이어룰러(151)를 걸쳐 MTS동적시험기(170)로 연결될 수 있다.The wire 171 may be connected to the MTS dynamic tester 170 through the wire ruler 151 of the wheel bracket 150 starting from the upper end of the test piece 300 in the wire connection step S300 .

즉, 상기 와이어(171)는 시험편(300) 상단부 - 휠브라켓(150)의 와이어룰러(151) - MTS동적시험기(170)로 연결되는 'L'자 형상으로 형성되는 것이다.That is, the wire 171 is formed in an L shape connected to the wire ruler 151 of the upper end of the test piece 300 - the wheel bracket 150 - the MTS dynamic tester 170.

도 4는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법의 시험단계를 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart showing a test step of the out-of-plane bending test method of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.

상기 시험단계(S400)는 도 4에 도시된 바와 같이 가압공정(S410), 변위측정공정(S420) 및 하중측정공정(S430)을 포함할 수 있다.The test step S400 may include a pressing step S410, a displacement measuring step S420 and a load measuring step S430 as shown in FIG.

상기 가압공정(S410)은 상기 MTS동적시험기(170)가 연직운동을 통해 상기 와이어(171)에 하중을 작용하고, 이렇게 작용한 하중에 의해 상기 와이어(171)에 연결된 시험편(300)의 상단부가 수평방향으로 당겨지는 하중을 받는 공정일 수 있다.In the pressing step S410, the MTS dynamic tester 170 applies a load to the wire 171 through the vertical movement, and the upper end of the test piece 300 connected to the wire 171 by the load thus applied It may be a process of receiving a load pulled in the horizontal direction.

또한, 상기 가압공정(S410)은 상기 가압공정(S410)에서 상기 시험편(300)에 대하여 변위제어모드를 수행하는 특징이 있다.In addition, the pressing step (S410) has a feature of performing a displacement control mode on the test piece (300) in the pressing step (S410).

상기 변위측정공정(S420)은 상기 가압공정(S410)에서 상기 와이어(171)에 의해 상기 시험편(300)의 상단부가 수평방향으로 위치가 변경되면서 상기 시험편(300)의 굽어지는 정도에 따른 변위를 상기 변위센서(190)가 측정하는 공정일 수 있다.In the displacement measuring step S420, the upper end of the test piece 300 is displaced in the horizontal direction by the wire 171 in the pressing step (S410), and the displacement according to the degree of bending of the test piece 300 And may be a process that the displacement sensor 190 measures.

또한, 본 시험에서 상기 변위의 최대값은 240mm 인 것을 특징으로 할 수 있다.In this test, the maximum value of the displacement is 240 mm.

상기 하중측정공정(S430)은 상기 가압공정(S410)에 의해 상기 시험편(300)이 받는 하중을 상기 로드셀(180)이 측정하는 공정이다.The load measuring step S430 is a step in which the load cell 180 measures a load received by the test piece 300 in the pressing step S410.

또한, 상기 하중측정공정(S430)은 상기 시험편(300)의 변위값이 최대 240mm 일 때까지 상기 시험편(300)이 받는 하중을 측정하는 공정이다.The load measuring step S430 is a step of measuring a load applied to the test piece 300 until the displacement of the test piece 300 reaches a maximum value of 240 mm.

본 시험에서 상기 시험단계(S400)는 최대 변위값이 240mm 로 나타날 때까지 3번의 반복시험을 실시하는 것을 특징으로 할 수 있다.In this test, the test step S400 may be repeated three times until the maximum displacement reaches 240 mm.

상기 데이터저장단계(S500)는 상기 변위센서(190)가 측정한 변위값과 상기 로드셀(180)에서 측정한 하중값을 데이터수집시스템(200)에 전송하여 데이터베이스를 구축하는 단계일 수 있다.The data storing step S500 may be a step of constructing a database by transmitting the displacement value measured by the displacement sensor 190 and the load value measured by the load cell 180 to the data collection system 200. [

상기 데이터수집시스템(200)은 상기 로드셀(180)이 측정한 하중 데이터와 상기 변위센서(190)가 측정한 변위데이터가 전송되어 상기 데이터를 수집 저장하여 데이터베이스를 구축하는 것일 수 있다.The data collection system 200 may be configured to transmit the load data measured by the load cell 180 and the displacement data measured by the displacement sensor 190 to collect and store the data to construct a database.

본 시험에서의 상기 데이터수집시스템(200)은 National Instruments 사의 시스템을 사용한다.The data collection system 200 in this test uses a National Instruments system.

또한, 상기 데이터수집시스템(200)은 Strain 은 SCXI-1520 이며, Temperature는 SCXI-1102 일 수 있으며, Acceleration 는 SCXI-1531일 수 있다.In addition, the data acquisition system 200 may have a Strain of SCXI-1520, a Temperature of SCXI-1102, and an Acceleration of SCXI-1531.

또한, 상기 데이터수집시스템(200)은 컴퓨터프로그램일 수 있고, 별도의 장치 일 수 있다.In addition, the data collection system 200 may be a computer program or a separate device.

또한, 본 시험은 탄소성 분석으로 유한요소해석법을 사용할 수 있다.In addition, this test can use finite element analysis method for elasto-plastic analysis.

또한, 유한요소해석법을 사용하는 경우 상기 시험편(300)은 대조군과 시험군을 설정하여 각각 해석할 수 있다.Also, when the finite element analysis method is used, the test piece 300 can be analyzed by setting the control group and the test group.

본 발명에서 사용된 상기 시험편(300)의 대조군과 시험군의 설정은 상기한 바와 같다.The setting of the control group and the test group of the test piece 300 used in the present invention is as described above.

도 6은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법에 사용된 유한요소해석법의 상세 설정을 나타내는 표이다.6 is a table showing detailed settings of the finite element analysis method used in the out-of-plane bending test method of the vise type pipe gondola bracket according to the present invention.

본 발명에서 사용된 유한요소해석법의 상세 설정은 도 6에 도시된 바와 같다.Detailed configuration of the finite element analysis method used in the present invention is as shown in FIG.

도 5은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법을 나타내는 블록도이다.Fig. 5 is a block diagram showing a method of testing a bend type pipe gondola bracket according to the present invention.

구체적으로, 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법은 도 5에 도시된 바와 같이 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치(100)를 설치한 후, MTS동적시험기(170)에서 시험편(300)에 하중을 작용하고, 상기 시험편(300)에서 나타나는 변위값을 변위센서(190)에서 측정하며, 각 변위에서 상기 시험편(300)이 받는 하중값을 로드셀(180)이 측정하고, 이렇게 측정된 측정 데이터를 데이터수집시스템(200)에 전송함으로써 상기 데이터수집시스템(200)에서 본 시험에 대한 데이터베이스를 구축하는 것이다.Specifically, in the out-of-plane bending test method of a vise-type pipe gondola bracket according to the present invention, as shown in FIG. 5, an out-of-plane bending test apparatus 100 of a vise type pipe gondola bracket is installed, A load is applied to the test piece 300 and the displacement value of the test piece 300 is measured by the displacement sensor 190. The load cell 180 measures the load value of the test piece 300 at the angular displacement, The measurement data thus measured is transmitted to the data collection system 200 to construct a database for the test in the data collection system 200.

도 7은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법의 분석 결과의 다이어그램을 나타내는 도이고, 도 8는 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법에서 유한요소해석을 이용한 시험편의 해석을 나타내는 도이다.FIG. 7 is a diagram showing a result of analysis of the out-of-plane bending test method of the vise-type pipe gondola bracket according to the present invention, and FIG. 8 is a cross- And Fig.

구체적으로 도 7은 상기 면외굽힘 시험에서 나타난 상기 시험편(300)의 응력지수를 시각화하여 나타낸 도이다.7 is a diagram showing the stress index of the test piece 300 visualized in the out-of-plane bending test.

상기 그래프는 상 방향으로 갈수록 응력지수가 증가하는 것을 의미하고, 하 방향으로 갈수록 응력지수가 감소하는 것을 의미하는 것이다.The graph means that the stress index increases toward the upward direction, and the stress index decreases toward the downward direction.

도 8는 본 발명의 일 실시예에서 상기 시험편(300)에 가해지는 하중과 상기 시험편(300)의 변형정도를 나타내는 그래프일 수 있다.8 is a graph showing a load applied to the test piece 300 and a degree of deformation of the test piece 300 in an embodiment of the present invention.

상기 그래프는 x축을 상기 시험편의 변형정도로 설정하고, y축을 상기 시험편에 가해지는 하중값으로 설정하여 하중에 따른 상기 시험편의 변형정보를 비교분석할 수 있도록 하는 것이다.In the graph, the x-axis is set as the degree of deformation of the test piece, and the y-axis is set as a load value applied to the test piece, so that deformation information of the test piece according to the load can be comparatively analyzed.

또한, 상기 그래프에서 상기 시험편(300)의 변형정도에 대한 곡선의 곡률이 급격히 변하는 지점의 하중을 최종강도로 설정할 수 있다.Also, in the graph, the load at the point where the curvature of the curve rapidly changes with respect to the deformation degree of the test piece 300 can be set as the final strength.

또한, 상기 그래프를 비교분석 함으로써 상기 시험편(300)의 탄성변형 지점과 소성변형 지점을 구분하고 이에 따른 상기 시험편(300)의 최종강도를 분석할 수 있게 된다.In addition, by comparing and analyzing the graph, it is possible to distinguish the elastic deformation point of the test piece 300 from the plastic deformation point, and to analyze the final strength of the test piece 300 accordingly.

또한, 상기 시험편(300)의 안전율은 상기 시험편(300)의 최종강도를 상기 탄성변형과 소성변형의 경계점에서 가해지는 하중으로 나눈 값으로 산출할 수 있다.The safety factor of the test piece 300 can be calculated by dividing the final strength of the test piece 300 by the load applied at the boundary between the elastic deformation and the plastic deformation.

도 9은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치의 하중작용 전 상태를 나타낸 도면대용 사진이고, 도 10은 본 발명에 따른 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치의 테스트 후 상태를 나타낸 도면대용 사진이다.FIG. 9 is a view showing a state before the load action of the apparatus for testing out-of-plane bending of a vise-type pipe gondola bracket according to the present invention, and FIG. 10 is a view Fig.

상기와 같이 장치 및 방법으로 이루어진 본 발명을 제공함으로써, 조선소 비계 설치에 따른 족장 기자재에 대하여 원가 절감을 위한 새로운 족장 치공구 설계 기준 확립의 기반이 되는 치공구 최종강도 해석기술의 확보와 더불어, 족장 치공구 안전하중 표준화에 필요한 기초 자료를 확보하는 효과가 있다.By providing the present invention with the apparatus and the method as described above, it is possible to secure the final strength analysis technique of the tool tip, which is a basis for establishing the design standard of the new tug fixture for the cost reduction of the chief tool material according to the installation of the shipyard scaffold, It is effective to secure basic data necessary for standardization of load.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configurations shown in the drawings and the embodiments described herein are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications are possible.

100 : 면외굽힘 시험장치
110 : 실험대
120 : 메인프레임
121 : 바닥몸체
123 : 벽면몸체
124 : 가이드슬릿
125 : 이음판
130 : 승강브라켓
140 : 고정프레임
141 : 바닥판
142 : 고정판
150 : 휠브라켓
151 : 와이어룰러
160 : 유압척
170 : MTS동적시험기
171 : 와이어
180 : 로드셀
190 : 변위센서
200 : 데이터수집시스템
300 : 시험편
310 : 바이스
311 : 고정볼트
S100 : 시험편설치단계
S200 : 승강조절단계
S300 : 외이어연결단계
S400 : 시험단계
S410 : 가압공정
S420 : 변위측정공정
S430 : 하중측정공정
S500 : 데이터저장단계100: Out-of-plane bending test apparatus
110: Laboratory
120: Mainframe
121: bottom body
123: wall body
124: guide slit
125: joint plate
130: lifting bracket
140: Fixed frame
141: bottom plate
142: Fixing plate
150: Wheel bracket
151: Wire Ruler
160: Hydraulic chuck
170: MTS dynamic tester
171: Wire
180: Load cell
190: displacement sensor
200: Data collection system
300: test piece
310: vise
311: Fixing bolt
S100: Test specimen installation step
S200:
S300: External connection step
S400: Test step
S410: Pressurizing process
S420: Displacement measurement process
S430: Load measuring process
S500: Data storage step

Claims (6)

실험대의 상부 일측에 구비되어 시험편이 위치되는 장소를 제공하며, 상기 시험편에 대응되는 벽면에 수직 방향의 길이를 갖는 복수의 가이드슬릿이 형성된 메인프레임;
상기 메인프레임의 가이드슬릿을 따라 상기 시험편의 길이에 맞게 하중 방향에 대하여 높낮이를 조절할 수 있도록 승강 가능하게 구비되며, 그 상부에는 상기 시험편이 수직으로 설치되도록 시험편의 하단부를 체결하여 고정하는 고정프레임을 갖는 승강브라켓;
상기 메인프레임에 대응하여 상기 실험대의 상부 일측에 설치되며, 상단부에 와이어롤러를 갖는 휠브라켓의 하단부를 착/탈 가능하게 바이스하는 유압척;
상기 와이어롤러를 통해 상기 시험편의 상단부에서 수평 방향과 연직 방향으로 연결 설치된 와이어를 연직 방향의 인장력(tensile force)을 가하여 상기 시험편의 상단부를 수평으로 잡아 당겨 시험편의 면외굽힘을 시험하는 MTS동적시험기;를 포함하여 구성되며,
상기 고정프레임은,
상기 승강브라켓의 상단에 볼팅 체결되는 바닥판; 및
상기 바닥판 상측에 형성되고 상기 시험편을 고정 설치하는 고정판;으로 이루어지고,
상기 시험편의 상단부와 와이어롤러 사이에는,
상기 와이어를 통해 가해지는 상기 시험편의 하중 정보를 추가로 검출하는 로드셀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 장치.
A main frame provided at an upper side of the test bench to provide a place where a test piece is placed and a plurality of guide slits having a length in a direction perpendicular to a wall surface corresponding to the test piece;
And a fixing frame for fixing the lower end of the test piece so that the test piece is installed vertically so that the height of the test piece can be adjusted in accordance with the length of the test piece along the guide slit of the main frame, A lifting bracket having an upper end;
A hydraulic chuck installed on an upper side of the test bench corresponding to the main frame and vice-dressing / lowering the lower end of a wheel bracket having a wire roller at an upper end thereof;
An MTS dynamic tester for testing the out-of-plane bending of a test piece by pulling the upper end of the test piece horizontally by applying a tensile force in a vertical direction to the wire connected in the horizontal direction and the vertical direction at the upper end of the test piece through the wire roller; And,
The fixed frame includes:
A bottom plate bolted to an upper end of the lifting bracket; And
And a fixing plate formed on the bottom plate and fixing the test piece,
Between the upper end of the test piece and the wire roller,
Further comprising a load cell for detecting load information of the test piece applied through the wire. The device for testing out-of-plane bending of a vise type pipe gondola bracket.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 메인프레임의 상부 일 부분에는,
상기 MTS동적시험기를 통해 면외굽힘을 시험할 때, 상기 시험편의 구부러지는 정도의 변위 정보를 추가로 검출하는 변위센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험장치.
The method according to claim 1,
In the upper portion of the main frame,
Further comprising a displacement sensor for further detecting displacement information of a degree of bending of the test piece when the out-of-plane bending test is performed through the MTS dynamic tester.
제 1항에 있어서,
상기 로드셀이 측정한 하중 데이터와 변위센서가 측정한 변위 데이터가 전송되어 상기 데이터를 수집 저장하는 데이터수집시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a data collection system for collecting and storing the load data measured by the load cell and the displacement data measured by the displacement sensor to collect and store the data.
제 1항에 의해 구성된 바이스형 파이프 곤돌라브라켓의 면외굽힘 시험 장치를 이용한 바이스형 파이프 곤돌라브라켓의 면외굽힘 시험 방법에 있어서,
승강브라켓 상단에 설치된 고정프레임의 고정판에 시험편 하단의 바이스를 마주보게 끼움 배치한 후 바이스에 구비된 고정볼트를 체결 가압하여 상기 고정판과 상기 바이스 상단면이 조임 물림됨으로써 상기 시험편을 수직으로 기립 설치하는 시험편준비단계;
메인프레임의 가이드슬릿을 따라 상기 승강브라켓을 승강 조절하여 상기 시험편의 상단부 및 휠브라켓이 와이어롤러와 수평을 이루는 위치를 결정하도록 상기 승강브라켓의 승강을 조절하는 승강조절단계;
상기 시험편의 상단부를 시작으로 상기 휠브라켓의 와이어롤러를 따라 상기 휠브라켓의 연직 상부에 위치된 MTS동적시험기에 와이어를 연결하는 와이어연결단계;
상기 시험편에 대하여 변위제어 모드(Displacement control mode)로 수행되는 상기 MTS동적시험기의 연직 운동을 통해 상기 와이어와 상기 와이어에 연결된 상기 시험편의 상단부를 수평 방향으로 당겨 상기 시험편에 나타나는 변위와 상기 시험편이 받는 하중 데이터를 측정하는 시험단계; 및
상기 시험단계에서 측정된 데이터를 데이터수집시스템에 전송 수집하여 데이터베이스를 구축하는 데이터저장단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이스형 파이프 곤돌라브라켓의 면외굽힘 시험 방법.
An out-of-plane bending test method of a vise-type pipe gondola bracket using an out-of-plane bend test apparatus for a vise-type pipe gondola bracket constructed in accordance with claim 1,
The vise at the lower end of the test piece is inserted into the fixing plate of the fixed frame installed on the upper end of the lifting bracket and the fixing bolt provided on the vise is tightened and pressed to vertically mount the test piece by tightening the fixing plate and the upper surface of the vise Test specimen preparation step;
Adjusting the lifting and lowering of the lifting and lowering bracket so as to adjust the lifting and lowering of the lifting and lowering bracket along the guide slit of the main frame to determine a position where the upper end of the test piece and the wheel bracket are horizontal with the wire roller;
A wire connecting step of connecting a wire to an MTS dynamic tester located at a vertical upper portion of the wheel bracket along a wire roller of the wheel bracket starting from an upper end of the test piece;
A vertical movement of the MTS dynamic tester performed in a displacement control mode on the test piece causes the upper portion of the test piece connected to the wire and the wire to be pulled in a horizontal direction to detect a displacement appearing on the test piece, A test step of measuring load data; And
A data storage step of transmitting data measured in the test step to a data collection system and constructing a database; Wherein the bending test is performed by using the bend-type pipe gondola bracket.
제 5항에 있어서,
상기 시험단계는,
상기 MTS동적시험기를 통해 상기 와이어에 하중을 작용하여 상기 와이어에 연결된 시험편의 상단부에 수평방향으로 당겨지는 시험 하중을 가하는 가압공정;
상기 가압공정에 의해 상기 시험편의 굽어지는 정도를 변위센서가 측정하는 변위측정공정; 및
상기 가압공정에 의해 상기 시험편이 받는 하중을 로드셀이 측정하는 하중측정공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 바이스형 파이프 곤돌라 브라켓의 면외굽힘 시험 방법.

6. The method of claim 5,
In the testing step,
A pressing step of applying a load to the wire through the MTS dynamic tester to apply a test load applied to the upper end of the test piece connected to the wire in a horizontal direction;
A displacement measuring step in which the displacement sensor measures the degree of bending of the test piece by the pressing process; And
And a load measuring step of measuring a load applied to the test piece by the pressure process by the load cell.

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