• Title/Summary/Keyword: 부식피로강도

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Effects of Corrosion Environment on Mechanical Properties of Catenary Wires (가선재의 기계적특성에 미치는 부식환경의 영향)

  • 김용기;장세기;조성일
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.5 no.1
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    • pp.32-39
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    • 2002
  • As most railways are gradually electrified with modernized electric cars, the demand for catenary wires and their facilities are also increased. Catenary Wires are exposed to the marine area with air-borne salt or severely polluted industrial area with much corrosive emission gases depending on the locations. Corrosion of catenaty wires can make their actual lifetime shorter than that originally designed. Thus, the messenger and ACSR wires, kinds of catenary wire system, were investigated with respect to corrosion, which include new and used ones collected at the field. Tensile strengths and elongations appeared to decrease when the wires were exposed to corrosive environments. The amount of decrease was more prominent as environmental conditions became more corrosive. They are also vibrated with some amplitude everytime pentographs touch contact line. The frequent cyclic load on the wire may result in a fatigue damage. Surface damage by corrosion can make fatigue crack initiate with ease. In the present study, the fatigue life of the used wire was measured 50 to 60% compared with that of new one in average.

Effect of Acid Fog on Rust Formation and Fatigue Behavior of Weathering Steel Used in Un-Coated Bridge (무도장 교량에 사용되는 내후성강재의 부식 및 피로거동에 미치는 산성안개의 영향)

  • Kim, Min-Gun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.32 no.1
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    • pp.13-20
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    • 2008
  • The purpose of this study is to investigate the effect of acid fog on the rust formation behavior of weathering steel (SMA50) which is used in un-coated bridges. Weathering steel didn't form the passive film under the environment of acid fog(pH5,6), whereas the environment of distilled water formed the protective oxide film. Therefore, the construction of weathering steel under the environment extremely exposed to SOx and NOx which are the main compositions of acid fog is not adequate. Fatigue limits of weathering steel under acid fog environment are remarkably decreased as compared with environment of distilled water. The corrosive constituents in acid fog has piled up the corrosion products on specimen surface and generated the corrosion pits. Because of the high stress concentration arising at this corrosion pit, relatively low fatigue limits were obtained for acid fog specimens.

와전류탐상과 유한요소해석을 이용한 Carbon/epoxy 튜브의 결함 평가

  • Kim, Chul-Woong;Lee, Jung-Soon;Um, Tae-Gun;Song, Il;Gu, Sang-Mo
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.75-75
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    • 2004
  • Carbon/epoxy는 기존의 금속재료에 비해 피로강도 및 기계적 특성이 매우 우수하다. 따라서 최근 튜브형태의 Carbon/epoxy 활용방안이 부각되고 있다. 그러나 Carbon/epoxy는 탄소재료의 특성상 고압, 충격 및 부식에 매우 취약하다. 또한, 장기간 고압피로 및 크리프에 노출될 경우, 금속재료에서는 관찰할 수 없는 층간분리(delamination)가 발생된다. 이러한 층간분리는 섬유방향과 평행하게 진전될 때 급격한 파손을 야기하므로 층간분리에 대한 메커니즘을 이해하고 그 방지책을 강구하는 것은 매우 중요하다.(중략)

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Fatigue Life Properties of Messenger Wire with Service Environments (가설환경에 따른 조가선의 피로수명 특성)

  • 김용기;장세기;조성일
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.6 no.1
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    • pp.21-28
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    • 2003
  • Environment-dependent fatigue life of Cu-Cd alloy wires used as messenger wires was investigated. Tensile test results showed the decrease of tensile strength and elongation of messenger wires by 3.7% and 16.8%, respectively, in used specimens when compared to new ones. Messenger wires used at industrial region for 26 yeras showed 35∼50% decrease in fatigue life, which is partly due to the in stress concentrations by formation of corrosion products at the surface. Single wires showed better fatigue properties than stranded wires, especially at low cycle regions with higher stresses. Stranded wires showed shorter fatigue lives than single wires because of friction between wires by surface contact. Service life of messenger wires was dependent upon the environments which they were exposed to. SO$_2$ and humidity deteriorated the fatigue properties by environmental degradation.

A study on fatigue properties of GFRP in synthetic sea water (인공해수중 GFRP의 피로특성에 관한 연구)

  • 김연직;임재규
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.1351-1360
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    • 1993
  • The fatigue behavior of GFRP composites is affected by environmental parameters. Therefore, we have to study on effect of sea water on fatigue behavior of GFRP composites as to maintain the safety and confidence in design of ocean structure of GFRP. In this paper, we investigated the fatigue properties of chopped strand glass mat/polyester composite in synthetic sea water. (pH 8.2) In case of the glass fiber (CSM type) reinforced polyester composite materials, the fatigue crack in the both dry and wet specimens tested in air or synthetic sea water occurred at the initial of cycle. Thereafter, it was divided with two regions that one decreased with the crack extension and the other increased with the crack extension. The transition point occurred during the crack propagation shifted to high ${\Delta}K$ value as load increase but its point is not changed regardless of immersion or test environment under a constant load. The synthetic sea water degrades the bond strength between fiber and matrix, thereby the tendency of rapid deceleration and acceleration of the crack growth was appeared.

A Successful Beginning for Fiber Reinforced Polymer(FRP) Composite Materials in Bridge Applications (섬유보강폴리머(FRP) 복합재료의 교량 적용)

  • 김지상
    • Magazine of the Korea Concrete Institute
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    • v.13 no.5
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    • pp.77-81
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    • 2001
  • 부식 열화는 교량 기술자들에게 있어서 지속적인 도전을 요구하는 문제가 되어왔는데, 스텔스 항공기를 개발하게 한 새로운 재료 기술은 교량의 부식을 해결할 수 있게 하였다. 즉, 경량의 고강도 재료로 높은 피로 저항성을 갖고 있고, 부식에 강한 복합체는 교량의 재료로서 아주 바람직한 성질을 갖고 있다 섬유 보강 폴리머(FRP) 복합재료를 교량의 건설에 이용하려는 프로젝트는 1998년 현재 80 여 개가 넘게 진행되고 있는데, 이 중 미국 내에서 31개의 프로젝트가 수행되고 있다. 이 글은 미국 내에서 FRP복합체를 교량 공학 분야에 적용하려는 초기의 성공적인 시도들에 관한 내용으로 복합체의 장점, 특성, 교량 적용시 고려 사항, 그리고 향후 복합재료에 관한 기술을 토목 구조물에 적용하는데 필요한 소요 기술 등에 관하여 정리한 것이다. 이 새로운 재료는 신설 구조물의 건설과 기존 교량의 보수 및 보강에 모두 적용할 수 있으며, FRP복합체 기술을 토목 구조물과 기반 시설물 건설 분야에 적용하는 것은 지금까지 성공적인 결과를 보여 주고 있다 미국연방도로국(FHWA, Federal Highway Administration)은 이 기술을 미국 내 교통 기반 시설물인 신규 교량의 건설은 물론 기즌 교량의 보수 및 보강에 활용하는 방안에 대하여 관심을 갖고 있다.

Fundamental Study on Cathodic Protection and Material Development as Erosion-Control Methods of Oceanic Centrifugal Pump(2) (해상용 원심펌프 임펠러의 침식억제법으로 음극방식 및 재료개발에 관한 기초연구(2))

  • Lee, Jin Yeol;Im, U Jo;O, In Ho
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.20 no.2
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    • pp.92-92
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    • 1996
  • Recently, with the rapid development in the oceanic systems such as the oceanic structures and vessel, there occurs much interest in the impingement erosion-corrosion. In this paper, Cu-metal was tested by using of erosion apparatus with water-jet type and was investigated under the behaviour of impingement erosion-corrosion according to various environmental conditions, and the properties of Cu-metal were evaluated through the measurement by weight loss, weight loss rate, protective efficiency. The results were compared with those obtained using Cu-metal applied to cathodic protection and Cu-alloys added to Zn or Al-metal. As a basis of those results, the best protective efficiencies could be taken as using cathodic protection method and Cu-alloy with Al & Zn material addings, and will be suggested as the fundamental data of the anti-impingement erosion-corrosion on Cu-metal of impeller material for oceanic centrifugal pump.

Fundamental Study on Cathodic Protection and Material Development as Erosion - Control Methods of Oceanic Centrifugal Pump(2) (해상용 원심펌프 임펠러의 침식억제법으로 음극방식 및 재료개발에 관한 기초연구 (2))

  • 이진열;임우조;오인호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.20 no.2
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    • pp.24-31
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    • 1996
  • Recently, with the rapid development in the oceanic systems such as the oceanic structures and vessel, there occurs much interest in the impingement erosion-corrosion. In this paper, Cu-metal was tested by using of erosion apparatus with water-jet type and was investigated under the behaviour of impingement erosion-corrosion according to various environmental conditions, and the properties of Cu-metal were evaluated through the measurement by weight loss, weight loss rate, protective efficiency. The results were compared with those obtained using Cu-metal applied to cathodic protection and Cu-alloys added to Zn or Al-metal. As a basis of those results, the best protective efficiencies could be taken as using cathodic protection method and Cu-alloy with Al & Zn material addings, and will be suggested as the fundamental data of the anti-impingement erosion-corrosion on Cu-metal of impeller material for oceanic centrifugal pump.

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A Study on Method of Evaluation for Deck Pavement (교면포장의 평가 방법 고찰)

  • Jo, Shin Haeng;Jo, Nam June;Jang, Jung Soon;Baek, Yu Jin;Kim, Nak Seok
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.86-86
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    • 2011
  • 토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

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해수환경에서 강 용접부의 환경강도평가에 관한 연구 1

  • 정세희;김태영;나의균
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.6 no.2
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    • pp.56-63
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    • 1988
  • The effects of PWHT (poste weld heat treatment) and stress simulating the residual stress during PWHT in weld HAZ of low and high strength steels on corrosion fatigue crack growth were evaluated. The obtained results are summarized as follows. 1. Fatigue crack growth rate of HAZ in air and 3.5% NaCl solution was slower than that of parent due to the signgularity in weld HAZ. 2. In the case of HT-80, 3.5% NaCl solutio nacts to accelerate the crack growth for all specimens, and the sensitivity of as-weld to corrosion environment was the greatest among other PWHT specimens. 3. Corrosion fatigue crack growth of parent, as-weld and PWHT speciments ofr SS41 as well as SM53B was retarded in comparison with the fatigue crack growth in air. 4. There was a tendency that crack growth of PWHT specimens subjected $10kg/mm^2$ was faster than that of PWHT specimens without stress during PWHT. 5. The retardation phenomenon of crack growth in corrosion environment is attributed to the crack branching decreased .DELTA.K due to the corrosion products and multi-cracks.

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