• Title/Summary/Keyword: 변동응력

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A Study on Fatigue Safety Estimation of Cross Frame of Suspension Bridge(I) - Estimation by Nominal Stress - (현수교 횡프레임의 피로안전성 평가에 관한 연구(I) - 공칭응력에 의한 평가 -)

  • Kyung, Kab Soo;Jeon, Jun Chang;Su, Seok Ku;Yong, Hwan Sun
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.11 no.4 s.41
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    • pp.397-407
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    • 1999
  • In this paper, the fatigue safety in the suspension bridge is investigated by using nominal and variable stress, respectively. The technique on structural modeling and the fatigue evaluation using nominal stress are mainly dealt with in this paper. To make the finite element analysis model reflecting the actual structural behavior of the suspension bridge with cross frame, the parametric study is carried out. In this study, the influence of supporting condition. the difference of the results of 2- and 3-D analysis and the number of cross frames modelled in are considered. The nominal stress under the real traffic flow of the bridge is calculated by the combination of the stresses due to the unit DB-24 loading. The nominal stresses for details under consideration are compared with allowable stress ranges specified in the codes and the results are discussed.

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인코넬600 합금의 응력부식균열 탐지

  • 성게용;이승혁;김인섭;윤용구
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.05b
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    • pp.104-109
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    • 1997
  • 인코넬600 합금을 열처리상태 및 변형속도등이 서로 다른 응력부식균열(SCC) 발생 조건하에서 정변형속도 시험법으로 인장시켜 그때 발생되는 AE신호와 부식전류를 측정하여 균열거동과 비교하므로서 SCC 발생 및 진전을 AE로서 적절히 탐지할 수 있는가를 연구하였다. 그 결과 SCC. 연성파괴 및 기계적인 변형에서 발생되는 AE는 amplitude 준위에 의해 식별가능하며, 이것은 AE amplitude 준위가 AE발생원을 식별할 수 있는 중요한 변수가 될 수 있음을 의미한다. 또한 AE 발생시점과 전기 화학적 전류변동이 들 일치하는 것으로 나타나 입계응력부식 균열 진전이 AE에 의해 적절히 탐지될 수 있음을 알 수 있다.

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Development of FEM Algorithm for Modeling Bed Elevation Change (하상변동 수치모의를 위한 유한요소법 알고리즘 개발)

  • Kim, Tae-Beom;Choi, Sung-Uk;Min, Kyung-Duck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.588-593
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    • 2006
  • 자연하천은 일반적으로 만곡수로나 사행수로 형태를 보이고 있으며, 직선수로에서와 달리 원심력에 기인한 이차류 영향을 받게 된다. 이차류에 의해서 수면에서는 만곡부 바깥쪽으로, 하상에서는 만곡부 안쪽으로의 흐름특성을 보이게 된다. 만곡부 안쪽으로 가해지는 하상 전단응력에 기인하여 하상에서의 입자가 만곡부 안쪽으로 이송되며, 결과적으로 만곡부 안쪽에는 점사주가, 바깥쪽에는 소(pool)가 생성된다. 또한 지형경사의 생성으로 입자에 가해지는 중력효과도 변화된다. 따라서 이와 같은 자연하천의 흐름과 하상변동을 수치모의 하기 위해서는 만곡부 이차류 특성을 고려한 모형이 필요하다. 본 연구에서는 수심 적분된 흐름방정식과 하상토 보존방정식 (Exner equation)을 이용한 하상변동을 위한 비연계 수치모형을 위해서 하상토 보존방정식의 유한요소 알고리즘을 개발하였다. 하상토 보존방정식은 흐름 특성에 따른 평형 유사량의 공간변화율을 이용하여 일정 기간 동안의 하상 변화량을 계산한다. 이 때 이차류에 의한 하상 전단응력의 편각 및 지형경사 변화에 따른 실제 입자의 이송방향을 보정하여 평형 유사량이 계산된다. 이러한 보정식을 적용시키기 위해서는 유속성분의 공간변화량 및 지형경사의 공간성분이 필요하다. 유한요소법은 연속성 변수를 이산화시켜 근사해를 구하는 수치기법의 일종이기 때문에, 요소망이 불규칙적으로 구성되었을 경우 임의의 절점에서 연속성을 지닌 변수의 공간변화율을 계산하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 평형 유사량 계산 시에 절점이 아닌 요소 내부에서 평형 유사량을 계산하는, 하상토 보존방정식의 새로운 유한요소 알고리즘을 개발하고, 새로운 알고리즘을 적용시킨 수치모형의 검증을 행하였다. 경계조건 알고리즘의 검증으로 위해서 Soni 등 (1980)이 행한 상류 유입 유사량에 따른 하상변동을 수치 모의하고 실험치와 비교하였으며, Sutmuller와 Glerum (1980)이 수행한 만곡수로에서의 하상변동을 모의하고 실험과 비교하였다. 새로운 알고리즘을 적용시킨 하상토 보존방정식의 유한요소 수치모형의 결과는 매우 안정적이며, 실험과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 수치모델은 현재 균일한 입자의 하상토만을 고려하므로, 입자분급이나 하상 장갑화 현상 등은 무시한다.

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Stress Behaviors of Superheater Tubes under Load Change Operation in HRSG (배열회수보일러의 부하변동 운전에 따른 과열기 튜브들의 응력거동)

  • Chong, Chae-Hon;Song, Jung-Il
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.28 no.6
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    • pp.33-39
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    • 2008
  • The purpose of this study is not only to evaluate the stress behavior of tubes in superheater in HRSG during the load change operation but also to find root causes of failure from stress behavior. Firstly, temperature during operation was collected to perform stress analysis from actual HRSG. Part load and full load stress analysis which can be represented as the whole load change operations were performed using commercial finite element software. The possibility that can lead to tubes failure is found by stress analysis and its results is compared with metallurgical mircrostructure of failed tube which was taken from actual HRSG.

Fatigue Crack Growth Behavior for Rail Steel under Mixed Mode Variable Amplitude Loading (혼합모드 변동하중하에서 레일강의 피로균열 진전거동)

  • Sohn, Kyoung-Ju;Seo, Young-Bum;Kim, Chul-Su;Kim, Jung-Kyu
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.261-266
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    • 2003
  • The growth behavior of the transverse crack, which was one of the most dangerous damages of rail defects, was investigated under mode I and mixed mode loading in rail steel. In the case of variable amplitude loading, the fatigue crack growth behavior was discussed using characteristic stress intensity factor ranges ${\Delta}_{rms}$. In addition, characteristic comparative stress intensity factor ranges ${\Delta}_{V,rms}$ was proposed to evaluate the quantitative effects of the variable amplitude under mixed mode loading. As a result, crack growth rate under variable amplitude loading was faster than that under constant amplitude loading.

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스프링의 피로 파손 확률 분포 예측

  • Kim, Hyung-Ik;Heo, Yong;Park, Jae-Sil;Seok, Chang-Sung;Jang, Pil-Soo;Joo, Jae-Man;Kang, Jung-Hoon
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.78-78
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    • 2004
  • 기계 및 구조물의 설계시에는 허용응력 이하의 설계 조건으로 설계하지만 반복 작동을 하게 되는 기계 시스템의 경우에는 피로에 의한 파괴 현상이 나타나게 된다. 대부분의 기계 및 구조물은 사용시 변동 하중 상태에 놓이는 경우가 많게 되고 이로 인해 변동 응력이 작용되며 그 재료의 정적 강도보다 상당히 작은 간이라도 반복횟수가 증가함으로써 금속재료의 강도가 저하되어 결국 피로 파괴가 발생한다. 자동차, 항공기, 압축기, 펌프, 터빈 등과 같이 반복 작동을 하게 되는 기계 시스템에서 일어나는 파괴 현상 중에서 피로 파괴가 차지하는 비율이 점차 늘어나고 있다.(중략)

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An Application of Algebraic Stress Model to a Two-Dimensional Buoyant Surface Jet (2차원 표층밀도분류에 대한 대수응력모델의 적용)

  • 김기흥;함계운;박준일;허재영
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.7 no.3
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    • pp.248-256
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    • 1995
  • The numerical study on the surface buoyant jets has remained of requiring more intensive investigation for problems due to the treatments of free surface, Reynolds stress/flux terms in turbulent flow and especially buoyancy effects on the turbulent fluctuation. etc. The verification of predicted results from the numerical study continues in the qualitative study. because of the lack of experimental data, which seems to be due to the difficulties in measuring the turbulent fluctuations in concentration or temperature fields. In this study, the computer program of Algebraic Stress Model has been developed to investigate the behaviours of two-dimensional surface buoyant jets with free surface boundary condition. The computational results are compared with published experimental data. By comparing these results with experimental data. it is found that this model can predict fairly well the flow characteristics of two-dimensional surface buoyant jets in the momentum-dominant region and buovancy-dominant region. Especially, it is proved that this model can predict the flow characteristics reasonably in buoyancy-dominant region stably stratified due to buoyancy effect.

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A study on the fatigue crack growth behavior of aluminum alloy weldments in welding residual stress fields (용접잔류응력장 중에서의 Aluminum-Alloy용접재료의 피로균열성장거동 연구)

  • 최용식;정영석
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.7 no.1
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    • pp.28-35
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    • 1989
  • The fatigue crack growth behavior in GTA butt welded joints of Al-Alloy 5052-H38 was examined using Single Edge Notched(SEN) specimens. It is well known that welding residual stress has marked influence on fatigue crack growth rate in welded structure. In the general area of fatigue crack growth in the presence of residual stress, it is noted that the correction of stress intensity factor (K) to account for residual stress is important for the determination of both stress intensity factor range(.DELTA.K) and stress ratio(R) during a loading cycle. The crack growth rate(da/dN) in welded joints were correlated with the effective stress intensity factor range(.DELTA.Keff) which was estimated by superposition of the respective stress intensity factors for the residual stress field and for the applied stress. However, redistribution of residual stress occurs during crack growth and its effect is not negligible. In this study, fatigue crack growth characteristics of the welded joints were examined by using superposition of redistributed residual stress and discussed in comparison with the results of the initial welding residual stress superposition.

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Fatigue Cracking and Assessment of Structural Integrity of Crane Runway Girders (Crane Runway Girder의 피로파손과 안정성평가)

  • 정희돈;이용상;조일현
    • Journal of the KSME
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    • v.35 no.6
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    • pp.504-516
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    • 1995
  • 작년에 발생한 성수대교의 파손사고는 인적손실은 물론 경제적 그리고 사회적으로 심각한 영향을 미쳤다. 현재 수많은 공장에서 가동되고 있는 크레인 관련 시설들은 변동응력의 작용과 용접구 조물이라는 점에서 성수대교와 유사한 조건을 가지고 있다. 또한 그중에서 많은 부분은 설계시 에는 고려치 못했던 부하조건의 가혹화와 노후화 때문에 손상 가능성이 항상 존재하고 있다. 이러한 점을 고려하여 필자들은 설비의 예방정비 차원에서 크레인 거더 및 런웨이 거더의 안정성 평가에 주목하게 되었고 나름대로 얻은 경험을 지면에 정리하여 보았다.

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