본 연구의 목적은 지진하중에 대한 응력 해석을 수행하여 ASME, Class 3 설계요건에 따라 스트레이너의 구조건진성을 평가하는 것이다. 스트레이너에 대한 설계요건이 ASME 코드 내에 명백하게 규정되어 있지 않기 때문에 본체는 밸브 설계요건인 ND-3500을 적용하고, 양쪽 플랜지 연결부는 배관 설계요건 중 ND-3658.3을 적용하였으며, 하단의 덮개 플랜지는 Appendix XI에 따라 설계 및 해석을 수행하였다. 본 연구에서는 T형 스트레이너를 쉘로 모델링하여 유한요소법을 사용하여 지진하중에 의해 스트레이너가 응답하는 모드 형상 및 고유진동수를 계산하여 충분히 강건한 구조물임을 입증한 후 정적 해석을 수행하여 주관과 분기 관이 접합하는 연결부위와 같은 위험단면에서의 막응력과 굽힘 응력을 구하였다. 각 하중조합에 대해 코드에서 규정하고있는 허용 값과 비교한 결과 스트레이너는 지진하중이 작용하는 경우 구조적 건전성을 유지하고 있음을 확인하였다. 아울러 인접 배관을 연결해주는 플랜지 연결부의 응력을 규정에 따라 구한 후 설계요건에 의한 허용 값과 비교하여 건전성을 만족함을 알 수 있었다.

탄성 선형 경화 재료로 구성된 복합 구조물의 자유 경계면에서 나타나는 응력 특이도를 평면 변형률 상태에서 계산하였다. 자유 표면력 경계조건과 계면 연속조건을 만족해야하는 지배 탄성 방정식은 2점 경계치문제로 정의되며, 일반 고유치 문제의 해인 고유치가 응력 특이도가 될 것이다. 자유경계면 근처에서 응력 성분을 rs-1에 비례한다고 가정하여 특정한 s(고유치)를 구하는 고유치 문제를 뉴톤향상법과 사격법을 사용하여 수치적으로 해를 구하였다.

2가지 이상의 채질로 결합된 구조물이 온도 변화를 받으면 열웅력이 발생한다. 이러한 웅력은 재질간의 열 팽창계수가 서로 상이하여 생긴다. 본 논문에서는 균일한 용도변화를 받는 복합 재료로 이루어진 축대칭 원판 (disk) 에 대한 웅력상태를 구하는 공식올 유도하였다. 먼저， 재료역학원리를 이용하여 근사해를 구한 후， Eigenfunction series를 전개하여 탄성학적인 정확해(Exact Solution) 를 구하였다. 또한 정확해는 유한요소 법으로 구한 해와 비교하였다. 상기 근사해로는 연계연에서의 웅력분포를 예측하는 데 어려움이 있었으나， 정 확해는 유한요소법으로 구한 결과와 대체로 일치하고 있어 웅력분포를 충분히 예측할 수 있었다. 따라서， 본 논문에서 구한 정확해 (Exact Solution) 공식은 복합재료로 구성된 구조물의 연계변에서의 응력분포를 결정 하는데 유용하다.