성능설계법을 사용한 방탄문 설계 및 성능점검 프로세스 (Bulletproof Door Design and Performance Inspection Process Using Performance Design Method)

서지정보

· 발행기관 : 한국강구조학회
· 수록지 정보 : 한국강구조학회 논문집 / 35권 / 4호 / 209 ~ 217페이지
· 저자명 : 심관보, 김병진, 구현주

초록

본 연구는 방탄문 설계 방법 및 성능점검 방법에 내진설계 구조기준에서 제시한 성능설계법의 제3자 성능점검 항목을 확대 적용한다. 성능점검항목에 따라 방탄문 실증시험결과와 전산구조해석결과를 비교하여 성능설계법 적용에 대한 적합성을 점검한다. 방탄문 실증시험을 실시할 때는 UL 752 Level 4 규정을 준수하며, 실증시험에 사용하는 총탄 속도에 따라서 방탄문에 전달되는충돌에너지가 다르므로 실증시험용 총탄의 무게를 조정한다. 본 연구는 총탄속도가 935 m/s이므로 UL 752에서 규정한 총탄의 무게11.7 g을 9.6 g의 총탄으로 조정하여 실험한다. ANSYS Explicit Dynamics를 사용하여 전산구조해석한 결과는 UL 752 Level 4의 충격에너지 조건을 만족한다. 방탄문의 전산구조해석에서 구조물의 거동을 정확히 해석하기 위해서는 재료의 변형률 속도와 온도변화에 따라 변화는 재료물성모형을 사용한다. 본 연구에서는 Johnson-Cook 강도모델을 적용하고, 소성변형률파손 모형이나 Johnson- Cook failure 모형을 사용한다. 이런 모형을 적용하여 구조해석한 결과 두께가 4.5 mm인 SS275 강판과 두께가 5 mm인 AR400으로제작된 방탄문은 UL 752 Level 4를 만족한다.

영어초록

The third party performance check items used in the seismic design structure standard can be applied to the design of bulletproof doors. In order to apply the performance design technique to the bulletproof door, the test result of the bulletproof door and the computational structural analysis result are compared. The verification test of the bulletproof door is conducted based on UL 752 Level 4. Computational structural analysis is performed using ANSYS Explicit Dynamics for safety evaluation of bulletproof doors. The computational structural analysis results must satisfy the impact energy conditions specified in UL 752 Level 4. In order to accurately analyze the behavior of bulletproof doors, it is necessary to apply physical properties that reflect the material's deformation rate and temperature change. In this study, the Johnson-Cook strength model is applied, and the plastic deformation failure model or the Johnson-Cook failure model is used to accurately analyze the failure of the structure. Bulletproof doors made of SS275 steel plate with a thickness of 4.5 mm and AR400 with a thickness of 5 mm satisfy UL 752 Level 4.

참고자료

· 없음