본 연구에서는 부식이나 보강재가 고려된 비균일한 두께를 가지는 파이프라인에 대하여 일정한 외압을 받을 때의 탄성 좌굴하중을 이론적으로 산정하였다. 길이가 매우 긴 원통형 쉘 구조물인 파이프라인을 단순한 링 구조물로 가정하였고, 고유함수를 유도하여 좌굴 임계하중을 산정하였다. 또한, 두께 변화와 두께가 감소된 구간의 범위에 따른 변수해석을 수행하였다. 이론식에 의해 산정된 좌굴 임계하중 결과를 유한요소해석 결과와 비교하여 검증하였고, 두 결과는 잘 일치함을 알 수 있었다.
This paper proposes a theoretical solution of elastic critical buckling load of infinitely long pipelines with non-uniform thickness under external pressure. The non-uniform cross section of pipelines can be considered as corroded or stiffened pipelines so that this paper can be a fundamental research of pipelines that are essential technology for offshore industries. The theoretical solution of pipelines with non-uniform thickness is derived with an assumption that a cylindrical shell under external pressure can be considered as a simple ring. The eigenfunctions are derived to obtain the critical buckling load. The reduced thickness and the reduced range are considered as variables in parametric analysis. The finite element analysis is performed to verify the theoretical solutions and the results of the analytic method and the finite element method are in good agreement.
