• 제목/요약/키워드: 부식피로강도

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시간에 따른 부식열화가 고려된 피로취약도 곡선을 이용한 강교의 손상 평가 (Damage Estimation of Steel Bridge Members by Fatigue Vulnerability Curves Considering Deterioration due to Corrosion with Time)

  • 김효진;이형철;전석기;이상호
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.1-12
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    • 2007
  • 본 연구에서는 강교 부재를 대상으로 시간에 따른 부식과 교통량(트럭통행량)의 변화 영향을 반영한 피로 취약도 평가 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 통해 부식과 교통량 변화를 고려할 수 있는 피로에 대한 한계상태함수를 설정하였다. 부식의 영향은 평균부식깊이와 피로강도감소계수와의 관계를 이용하여 한계상태함수에서 피로저항의 감소로써 반영되었다. 트럭통행량의 변화는 세 가지 대표적인 변화양상을 설정하여 기간별로 실제 변화에 맞게 모델링함으로써 한계상태함수에서 하중의 증가로 반영되었다. Monte-Carlo 시뮬레이션을 이용하여 신뢰성 해석을 수행하도록 하였으며, 이를 바탕으로 시간이력 피로 취약도 곡선을 도출하였다. 검증예제와 실제 국내 강교에 적용하여 제안된 피로 취약도 평가방법을 검증하였다.

생체유사환경 하의 치과용 임플란트의 피로강도 평가 및 수명 향상법 (Fatigue Strength of Dental Implant in Simulated Body Environments and Suggestion for Enhancing Fatigue Life)

  • 김민건
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권3호
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    • pp.259-267
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    • 2014
  • 치과용 임플란트를 대상으로 하여 건전환경 및 생체 내의 인자들을 유사하게 반영한 생체유사환경 하에서 피로시험을 수행하였다. 생체유사환경으로는 링거액 환경과 인공타액환경을 각각 사용하였다. 우선 건전환경과 생체유사환경 하에서의 피로수명 및 피로한도를 평가하였다. 또한 피로수명을 향상시킬 수 있는 한 가지 방법을 제안하였다. 인공타액 하에서의 피로수명이 링거환경보다 대체적으로 감소하였다. 시편에 대한 부식작용은 인공타액이 링거액보다 훨씬 크다. 이러한 부식의 차이가 두 경우의 피로수명의 차이로 나타난 것으로 판단된다. 질화처리된 지대주 나사의 질화경화층을 제거하고, 질소확산층을 최표면으로 하는 지대주 나사를 사용한 임플란트의 피로수명은 텅스텐카바이드를 코딩한 기존 제품에 비해 최대 8배의 피로수명 향상효과가 확인되었다.

부식을 고려한 선각거더의 최종강도 신뢰성 (Ultimate Strength Based Reliability of Corroded Ship Hulls)

  • 백점기;양수홍;김성규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.96-110
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    • 1996
  • 노후선박은 부식, 피로균열 등의 구조손상을 입고 있으며, 구조손상이 심각하면 중대한 해난사고를 초래할 위험성이 높다. 선각붕괴에 의한 선박의 침몰사고를 미연에 방지하기 위하여는 구조손상에 기인된 각종 불확실성을 고려한 노후선박의 최종강도 신뢰성을 평가할 필요가 있다. 본 논문에서는 부식에 의한 선체구조부재의 판두께 감소효과를 고려하여 선체구조의 최종강도를 기준으로한 신뢰성 평가기법을 제시하였다. 이를 위해 선체구조의 부식 속도모델을 선급에서 제시하는 데이타를 바탕으로 설정하고, 부식효과를 고려한 신뢰성 한계상태방정식을 도출하였으며, 최종강도 신뢰성은 SORM (second-order reliability method)을 적용하여 계산하였다. 본 기법을 이중선체 유조선에 적용하여 선령의 증가에 따른 단면계수 및 최종강도 신뢰성의 감소특성을 고찰하였다.

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반복하중하의 부착응력-슬립 관계에 미치는 철근 부식의 영향 (An Effect of Steel Corrosion on Bond Stress-slip Relationship under Repeated Loading)

  • 김철민;박종범;장승필;김지상
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.179-186
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    • 2010
  • 철근과 콘크리트의 부착은 콘크리트와 철근의 일체거동에 의한 안전성 확보를 위해서도 필요하지만, 적정수준의 연성을 확보하여, 부재의 거동을 조절하기 위해서도 필요하다. 현재까지 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 진행되어 왔으나, 철근 부식이 이루어진 경우의 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 부식된 철근의 부착 실험을 통하여 단조하중과 반복하중 하에서의 부식률에 따른 부착응력-슬립 관계를 살펴보았다. 실험결과로부터 철근 부식은 할열 균열이 발생하기 전까지는 단조하중에서의 부착강도를 증가시키는 것을 확인하였다. 그리고 반복하중 횟수와 반복하중 하에서의 슬립 및 잔류슬립을 이중로그스케일로 도시한 결과, 철근 부식이 있는 경우에도 철근 부식이 없는 경우와 마찬가지로 선형 관계임을 확인하였다. 그리고 부식에 의한 균열이 발생하지 않는 한, 철근 부식이 반복하중 재하 이후의 부착강도 및 부착강도에서의 슬립 등 부착 특성에 영향을 미치지 않는 것도 알 수 있었다. 마지막으로, 철근 부식으로 인한 균열이후에서의 응력수준에 따른 피로수명은 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 이 연구에서 제시하는 철근 부식을 고려한 반복하중 하에서의 부착응력-슬립의 관계는 철근콘크리트 구조물의 내구수명 예측 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

염분농도변화에 따른 TMCP강의 부식피로강도에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Corrosion Fatigue Strength of TMCP Steel in Consideration of NaCl Salinity)

  • 강성원;김철현;이해우
    • 대한조선학회논문집
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    • 제40권3호
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    • pp.54-60
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    • 2003
  • Fatigue strength of offshore structures or ship structures is significantly decreased due to corrosive environment condition such as sea water and/or coal, crude oil of cargoes, compared to that of on shore structures. In corrosive environment, fatigue strength of structures also depends on characteristics of weld material heat affected zone(HAZ). In this research work, rotary bending fatigue tests of parent material and HAZ of TMCP steel were performed in order to investigate the initiation and propagation of cracks both in air and in NaCl solution. Comparison of fatigue strength In relation with the salinity of NaCl were carried out as well. According to the test results weld material or HAZ of TMCP steel showed higher fatigue strength than that of the parent material. The fatigue strength of TMCP steel decreases drastically in NaCl solution compared to that of in air environment. In particular, more reduced fatigue strength is observed in 1% NaCl solution than in 3% NaCl solution.

3% NaCl 수용액중에서 복합조직강의 부식피로거동에 미치는 제2상 속도변화의 영향 (Effect of the change of second phase hardness on corrosion fatigue behavior of dual phase steel in 3% nacl solution)

  • 오세욱;김웅집
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.85-93
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    • 1992
  • The only hardness of 2nd phase of martensite in dual phase steel which was composed of the martensite and ferrite was changed. Fatigue test was conducted by cantilever type of self-made rotated bending fatigue testing machine. The corrosion fatigue fracture behaviors of dual phase steel were investigated in 3% NaCl solution at $N_f$ = $1.5\times$$10^5$ $N_f$=1.0 $\times$ $10^6$ cycles. The fatigue strength was increased with increasing the hardness of 2nd phase. The size and number of corrsion pits were influenced by the 2nd phase hardness and pits remain constant in size just after they were transited into cracks. The life of crack initiation was effected by stress level. The shape of relation of $\Delta$K and da/dn has smaller scattering in it in 3% NaCl solution than that in air. The higher the 2nd phase hardness is, the higher the corrosion fatigue life becomes. Corrosion fatigue fracture behavior was effected by mechanics in case of $N_f$=1.5$\times$10$^5$$N_f$=1.5$\times$10$^6$ cycles.

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구조물 재료의 파양의 거동과 강도 (VI) (부식파열에 대하여)

  • 송삼홍
    • 기계저널
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    • 제17권3호
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    • pp.168-174
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    • 1977
  • 과학기술의 비약적인 발전에 따라서, 우주개발, 해양개발등을 실현시키는 단계에 이르렀고, 또한 이에 발맞추어 기계 및 구조물에 사용되는 각종부재의 경량화를 꾀하는 한편 사용장소가 매우 험악해지고 있다. 이와같은 사회적인 추세에 따라 재료가 보다 협악한 조건화에서 사용된다는 사 실은 최근에는 일만상식처럼되고 있다 따라서 험악한 장소에서 파괴가 발생한다면 최악이 경우는 인명을 위협하기도 한다. 이와같은 일반사항을 고려하여 본강좌(4) 에서는 특히 부식되기쉬운 장 소에서 부재가 사용되었을 때의 부식피로에 대하여, 극히 일반적인 사항을 간추려보기로 하겠다.

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신(新)폴리머 철근(鐵筋)콘크리트보의 전단피로(剪斷疲勞) 거동(擧動)에 관(關)한 연구(研究) (A Study on Shear-Fatigue Behavior of New Polymer Reinforced Concrete Beams)

  • 곽계환;박종건;장기웅
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.35-44
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    • 1993
  • 저렴한 가격이면서 새로운 PVDC Latex의 제조, 이것을 활용한 다양한 색채의 고강도 폴리머콘크리트의 생산, 그리고 이것의 전단거동에 관한 이론을 정립하여 건설공사에 활용토록 하는 것을 목적으로 한다. 본 연구의 내용으로서는 이것을 사용한 신폴리머 콘크리트의 설계에 있어서 혼합특성, 물리적 특성을 연구한다. 이 중에서 가장 중요한 것은 압축강도, 휨강도, 정적극한강도, 피로강도 등이다. 이것을 이용한 보에 있어서는 중앙처짐, 반복횟수와 변형률관계, 파괴양식 등을 연구하여 본 목적의 활용성을 검증토록 한다. 그래서 콘크리트의 단점인 취성파괴를 보완하고 화학적인 성질로 일어날 수 있는 콘크리트의 부식이나 파손을 방지하도록 한다. 연구결과 피로실험에서 이형철근이나 스터럽의 파단은 순간적으로 일어나며 파단된 단면은 매끄러웠다. 또한 이러한 부분의 재질분석을 통하여 피로하중이 작용할 때 미세균열이 일어나고 있었다는 사실을 확인 할 수 있었다.

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Turbine Blade재료의 부식민감성과 부식피로특성에 관한 연구 (A Study on the Corrosion Susceptibility and Corrosion Fatigue Characteristics on the Material of Turbine Blade)

  • 조선영;김철한;류승우;김효진;배동호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권3호
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    • pp.603-612
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    • 2000
  • Corrosion characteristics on the 12Cr alloy steel of turbine blade was electro-chemically investigated in 3.5wt% NaCI and 12.7wt% Na2S04 solution, respectively. Electro-chemical polarization test, Huey test and Oxalic acid etching test were previously conducted to estimate corrosion susceptibility of the material. And, using the horizontal corrosion fatigue tester, corrosion fatigue characteristics of 12Cr alloy steel in distilled water, 3.5wt% NaCI solution, and 12.7wt%(1M) Na2S04 solution were also fracture-mechanically estimated and compared their results. Parameter considered was room temperature, 60'C and 90'C. Corrosion fatigue crack length was measured by DC potential difference method.Obtained results are as follows,1) 12Cr alloy steel showed high corrosion rate in 3.5wt% NaCI solution and Na2S04 solution at high tempratue.2) Intergranular corrosion sensitivity of 12 Cr alloy was smaller than austenitic stainless steel.3) Corrosion fatigue crack growth rate in 3.5wt% NaCI and 12.7wt%(IM) Na2S04 solution is entirely higher than in the distilled water, and also increased with the temperature increase.

TiN 피복강재의 부식피로강도특성 (Characteristics of corrosion fatigue strength of TiN coating steel)

  • 김귀식;현경수;오맹종
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제19권3호
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    • pp.62-69
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    • 1995
  • In order to investigate the effect of TiN coating on corrosion fatigue behavior of metal, the rotary bending corrosion fatigue tests were carried out in 3% NaCl solution by using the round bar specimens of high-speed steel, SKH-9, coated with TiN by PVD method. From the experimental results, fatigue strength of TiN coating steel in air was obvious improvement as compared with that of the substrate because of the restriction of dislocation movement in near surface of the substrate by hard thin film. In 3% NaCl solution, corrosion fatigue life of TiN coating specimen in high stress level was improvement same as in air. But in low stress level, corrosion fatigue life of TiN coating one was equivalent to that without coating, due to much crack initiated from corrosion pits formed at the substrate by failure of coating layer.

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