도그피스를 고려한 선체 블록 조인트의 용접변형 시뮬레이션

Abstract

조선소에서는 블록 조인트의 용접 작업 시 단차 조정 및 변형 방지의 목적으로 도그피스(Dog-Piece)를 사용하고 있는데, 조선소마다 그 규모에 따라 연간 수십만 개의 도그피스를 사용하고 있으며 설치, 제거 및 사상 작업에 투입되는 생산시수도 연간 수십만 시수에 이르고 있어 생산성 향상의 저해 요인이 되고 있다. 본 연구는 선체 블록의 정도 품질을 확보하면서 도그피스의 사용량 절감 방안을 마련하기 위한 목적으로 수행되었다. 연구 내용으로는 우선 일련의 용접실험을 통해 도그피스가 맞대기 용접시의 변형에 미치는 구속 효과를 정량적으로 검토하였고, 실험 결과를 토대로 도그피스가 부착된 맞대기 용접시의 변형을 계산하는 유한요소 해석 방법을 정립하였다. 또한, 제안된 해석 방법을 이용하여 도그피스를 고려한 선체블록 조인트의 용접변형을 시뮬레이션하고 결과를 검토하였다. 제안된 해석 방법은 향후 도그피스 배치도면 작성 및 설치 가이드 작성 등의 실질적인 도그피스 절감 방안을 마련하기 위한 해석 도구로 폭넓게 활용될 수 있다. In shipyards, a large number of dog-pieces are used to align welding joints and prevent welding deformation in the block assembly stage. The huge working man-hours consumed in the working process of dog-pieces impedes the productivity growth of shipyards. In this study, an analysis method based on the experimental results was proposed to simulate the welding deformation of butt joints with a dog-piece setting. The simulation of welding deformation of a hull block joint was performed using the proposed analysis method. Finally, the proposed analysis method can be used to establish guidelines for the proper use of dog- pieces in the block assembly stage.