용어 목록 > 선체최종강도 (Hull ultimate strength)

선체최종강도 (Hull ultimate strength)

쉽게 풀면

선체를 하나의 거대한 보로 볼 때, 굽힘이 점점 커지면 압축을 받는 쪽의 판과 보강재가 먼저 찌그러지고, 이어서 나머지 부재가 차례로 견디지 못하면서 전체가 무너집니다. 이렇게 무너지기 직전에 버틸 수 있는 최대 굽힘모멘트가 선체최종강도입니다. 항복 응력만으로 계산한 값보다 대개 작은데, 판이 항복하기 전에 좌굴로 먼저 무너지기 때문입니다.

왜 중요한가

선체가 실제로 두 동강 나는 사고는 항복이 아니라 최종강도 초과로 설명됩니다. 그래서 공통구조규칙을 비롯한 현대 선급 규정은 허용응력 검토 외에 최종강도 대 설계하중의 안전여유를 별도로 요구하며, 사고 조사와 노후선 잔여 강도 평가에서도 핵심 지표로 쓰입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

조금 더 깊게 보면

대표적인 계산법은 단면을 보강판 요소로 나누고 각 요소의 평균응력-변형률 관계를 구한 뒤, 단면에 곡률을 조금씩 키우며 중립축을 재조정해 모멘트를 누적하는 점증적 반복법입니다. 요소별 거동에는 좌굴 후 강도 저하가 반영되므로, 압축측 요소가 최대 하중을 지난 뒤 힘을 잃는 과정이 전체 붕괴로 이어집니다. 비선형 유한요소해석이나 실물 붕괴 실험으로 검증하며, 부식과 피로균열에 의한 단면 손실을 반영한 잔여 강도 평가도 활발히 연구됩니다.

주의할 점

최종강도는 단면 하나의 붕괴 능력을 뜻하므로, 국부 판의 좌굴 검토를 대신할 수 없습니다. 재료의 강도를 뜻하는 극한강도와 이름이 비슷하지만, 이 용어는 구조계 전체의 붕괴 하중을 가리킨다는 점이 다릅니다.

관련 용어