• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.36 no.2
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• pp.147-154
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• 2000

실온 대기 중에서 탄소강배관(STS370)의 피로시험을 행하였다. 배관에는 외부결함을 인공적으로 상정하여, 피로균열진전 및 관통의 거동, 균열형상, 누설 및 파단수명, 균열개구변위를 실험과 이론의 양면으로부터 비교·검토하였다. 특히, 배관의 벽두께 관통후에 있어서의 응력확대계수를 평가하기 위하여 새로운 식을 제안하였다. 피로균열이 관벽을 관통하기 전에 있어서는 판모델에 의한 Newman-Raju의 응력확대계수 평가식을 이용하므로서 aspect비와 누설수명 등 관통전의 피로균열성장거동을 평가할 수 있음을 나타내었다. 또한, 피로균열이 관벽을 관통한 후에 있어서는 본 논문에서 제안한 배관모델에 의한 응력확대계수의 평가식을 이용하여 관통후의 균열형상, 파단수명 및 균열개구변위 등 관통후의 피로균열성장거동을 평가하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.33 no.2
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• pp.138-146
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• 2013

The present paper provides the elastic stress intensity factors(SIFs) of thick-walled cylinder with non-idealized circumferential through-wall cracks. For estimating these elastic SIFs, the systematic three-dimensional(3D) elastic finite element(FE) analyses were performed. In order to consider practical shape of thick-walled cylinder and non-idealized circumferential through-wall crack, the values of thickness of cylinder, reference crack length and crack length ratio were systematically varied. As for loading conditions, axial tension, global bending and internal pressure were considered. In particular, in order to calculate the SIFs of thick-walled cylinder with non-idealized circumferential through-wall crack from those of thick-walled cylinder with idealized circumferential through-wall crack, the correction factor representing the effect of non-idealized crack on the SIFs were proposed in this paper. The present results can be applied to accurately evaluate the rupture probabilities of nuclear piping considering actual crack growth behaviors.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2004.04a
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• pp.71-71
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• 2004

KSLV-I 추진기관 기체공급계는 상부의 산화제 탱크로부터 나온 산화제 주배관이 하부의 연료탱크를 관통하여 엔진공급계로 이어지도록 구성되어 있다. 연료탱크에는 산화제 배관의 관통을 위한 tunnel이 구성되어 있으며 배관과 tunnel은 일정한 간격을 유지하게 된다. 배관과 연료탱크 사이의 열전달을 줄이기 위하여 산화제 배관에 단열재를 적용할 수 있으나, 이 경우 배관의 운송, 조립시에 handling이 힘들게 되고, 특히 발사체에 조립된 후에 발생하는 단열재의 파손 및 성능감소에 대한 유지보수가 불가능하다. (중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.12
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• pp.1521-1528
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• 2012

The present paper provides the elastic stress intensity factors (SIFs) and the crack opening displacements (CODs) of a thick-walled pipe with a slanted axial through-wall crack. For estimating these elastic fracture mechanics parameters, systematic three-dimensional elastic finite element (FE) analyses were performed by considering geometric variables, i.e., thickness of pipe, reference crack length, and crack length ratio, affecting the SIFs and CODs. As for loading condition, the internal pressure was considered. Based on the FE results, the SIFs and CODs of slanted axial through-wall cracks in a thickwalled pipe along the crack front and the wall thickness were calculated. In particular, to calculate the SIFs of a thick-walled pipe with a slanted axial through-wall crack from those of a thick-walled pipe with an idealized axial through-wall crack, a slant correction factor representing the effect of the slant crack on the SIFs was proposed.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05c
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• pp.296-301
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• 1996

이 연구의 목적은 원주방향 균열을 가진 페라이틱 배관의 파괴거동을 실험적으로 평가하는데 있다. 한계하중방법, SC.TNP 방법, R6방법, 그리고 ASME Code방법과 같은 여러 파괴거동 평가 방법의 타당성이 PWR 운전조건(압력:15.5MPa, 온도:228$^{\circ}C$)하에서의 직경 16인치의 대규모 배관파괴실험을 통해 조사된다. 모사지진하중, 단일주파수 사인함수하중, 정하중과 같은 여러 가지 형태의 하중이 배관의 하중지지능력에 미치는 영향이 조사된다. 또한 엘보우부위와 직관부의 영향과 표면균열 및 관통균일의 영향 등도 함께 조사된다. 결과는 다음과 같다. (1) 표면균열을 가진 배관의 파괴거동은 한계하중방법과 SC.TNP 방법에 의해 잘 예측할 수 있다. 반면 관통균열의 경우는 한계하중방법에 의해 잘 예측된다. (2) 모사지진하중하에서는 단일주파수 사인함수하중이나 정하중 하에서 보다 하중지지능력이 크게 예측된다. (3) 엘보우부위와 직관부, 관통균열과 표면균열 사이에 파괴거동에 대한 큰 차이는 없다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.6
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• pp.725-730
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• 2010

The leak-before-break behavior and the crack opening displacement were investigated of statically indeterminate piping system and statically determinate piping system after a crack penetration. The reduction in the ultimate strength caused by a crack was relatively small in the statically indeterminate piping system. The leak-before-break in the statically indeterminate piping system had a larger safety margin than that in the statically determinate piping system. The crack opening displacement after crack penetration in a pipe with a nonpenetrating crack was evaluated by using a plastic rotation angle.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.9
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• pp.821-826
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• 2016

The leak before break (LBB) concept is used in pipe line design for nuclear power plants. For application of the LBB concept, leak rates through cracks should be evaluated accurately. Usually leak late analyses are performed for through-thickness cracks with constant cross-sectional area. However, the cross-sectional area at the inner pipe surface of a crack can be different from that at the outer surface. In this paper, leak rate analyses are performed for the cracks with linearly-varying cross-sectional areas. The effect of varying the cross-sectional area on leak rates was examined. Leak rates were also evaluated for cracks in bi-material pipes. Finally, the effects of crack surface morphology parameters on leak rates were examined.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1329-1335
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• 2011

On the basis of detailed 3D finite-element (FE) limit analyses, the plastic limit load solutions for pipes with slanted circumferential through-wall cracks (TWCs) subjected to axial tension, global bending, and internal pressure are reported. The FE model and analysis procedure employed in the present numerical study were validated by comparing the present FE results with existing solutions for plastic limit loads of pipes with idealized TWCs. For the quantification of the effect of slanted crack on plastic limit load, slant correction factors for calculating the plastic limit loads of pipes with slanted TWCs from pipes with idealized TWCs are newly proposed from extensive 3D FE calculations. These slant-correction factors are presented in tabulated form for practical ranges of geometry and for each set of loading conditions.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.344-349
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• 1998

고리 1호기 원전의 원자로냉각재 배관의 파단전누설개념 적용성을 평가하기 위하여 일반적인 파단전누설 절차 및 기준을 검토하였다. 파단전누설 타당성을 검토하기 위하여는 한계하중방법 및 J-T 방법을 비교검토 하였다. 그리고 원자로냉각재 배관에 대해서는 탄소강일 경우와 스테인레스강에 대하여 분석하였고, 가압기 밀림관에 대해서는 열응력을 계산하였다. 그리고 원자로 냉각재 배관에 가상의 관통균열의 파괴안전성은 유한요소법을 이용한 탄소성파괴역학을 통하여 분석하였다. 분석결과 한계하중법과 J-T 방법 모두 스테인레스강과 탄소강재질에 대해 적용 가능한 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 2001.05a
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• pp.197.2-197
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• 2001