• Composites Research
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• v.26 no.2
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• pp.79-84
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• 2013

The prediction and analysis procedure of fatigue damage crack growth life for a stiffener bonded composite laminate panel including center hole and edge notch damage, was studied. It was performed on the basis of fatigue damage growth test results on a laminated skin panel specimens and the analysis results of stress intensity factor for the stiffener bonded composite panel. According to the comparison between experimental test and prediction results of fatigue damage growth life, it was concluded that the residual strength and damage tolerance assessment can be carried out along to the edge notch crack growth.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.22 no.6
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• pp.589-597
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• 2010

Steel structures have a higher probability of being damaged by fatigue than by other causes of deterioration. As such, their maintenance to prevent fatigue damage is essential to sustain their safety and performance during their service period. In their maintenance, the current state of their fatigue cracks must be assessed to determine appropriate reinforcement methods and the suitable time intervals of periodic inspections when fatigue cracks are detected. Determining the crack growth rate is a successful method of predicting fractures, but it requires technical knowledge on fracture mechanics and experience in numerical methods and software for finite element analysis. In this study, a fatigue crack growth test on through-thickness cracked steel plates was conducted to assess the crack growth rate without superior technical knowledge and experience. The relationship between the Crack Opening Displacement (COD) and the crack growth rate was found in relatively long fatigue cracks.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.13 no.1 s.53
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• pp.115-124
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• 2009

In this study, a numerical analysis technique was newly developed to evaluate the damage propagation characteristics of concrete structures. To do this, numerical techniques are incorporated for the concrete members up to the compressive damage due to the bending compressive forces after the tensile crack based on the deformation mechanism. Especially, for the compressive damage stage after the tensile crack, the crack propagation process will be analyzed numerically using the concept of an equivalent plastic hinged length. Using this concept, it can be established that section forces, such as axial forces and the moment cracks takes place, can be related to the width of the crack making it possible to analyze the crack extension.

• Journal of the KSME
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• v.37 no.10
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• pp.41-46
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• 1997

철강구조물 부재 내에 노치나 균열이 존재할 수 있고, 외부의 피로하중에 의하여 취약부에서 발생한 균열이 진전하여 전구조물의 최종파손을 야기시킬 수 있다. 부재를 보다 안전하게 사용하고 또한 신뢰성을 확보하기 위해서는 이미 손상된 부재에서 균열의 진전상태를 계측할 수 있는 방법이 확립되어져야 하고, 파괴역학적 파라미터를 이용한 사용재의 균열진전거동특성이 평가되어야 한다. 균열길이의 측정방법은 지금까지 많은 연구자들에 의하여 개발되어져 왔는데 크게 광학현미경을 이용하여 육안으로 직접 균열길이를 측정하는 방법과 컴플라이언스, 초음파, AE 또는 전기적 신호를 통하여 얻어진 결괄부터 균열길이로 환산하는 간접적인 방법으로 대별된다. 대부분의 균열길이의 측정방법은 많은 수작업이 요구되고, 특히 하한계응력확대계수영역의 미세한 균열진전량을 측정하기에는 어려움이 따르고 있다. 이에 대하여 전도체 시험편에 일정전류를 흐르게 하고 균열길이의 증가에 따라 변화하는 전위차로 이를 균열길이로 평가하는 전기적인 측정방법이 있다. 이 방법은 실험장치가 비교적 간단하고 미세한 균열길이의 측정이 용이하여 균열길이의 직접적인 측정이 곤란한 고온역 그리고 충격하중하에서의 균열길이 측정에 이용이 확대되고 있다. 이 글에서는 여러 균열길이 측정방법의 장.단점에 대하여 고찰하고, 그 중 많은 장점을 갖고 있는 직류전위차법의 실험방법을 소개한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.2
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• pp.129-136
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• 2017

This study aims to assess the damage tolerance of the wing structure of aged aircraft with long-term service through the fatigue crack growth analysis and tests. For the fatigue-critical locations (FCL) W2 and W4 in the wing structure, the fatigue stress spectrum was derived based on a previous study. Thereafter, a crack propagation analysis for the FCLs was conducted using the commercial software $NASGRO^{TM}$. The algorithm for the fatigue stress spectrum was verified. Fatigue crack growth tests were then performed for two types of specimens: Type #1 was extracted from the wing structure of aged aircraft, and Type #2 was made of the same material as the wing structure. By comparing the experimental results of these specimens, we assessed the damage tolerance of the wing structure of aged aircraft with service time.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.493-498
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• 2011

구름접촉피로는 차륜과 레일의 반복적인 접촉으로 인하여 발생하는 표면손상현상으로 점차 증가하는 레일손상 중 하나이다. 접촉마모 및 주기적 그라인딩보다 균열의 성장속도가 더 빨라 균열진전이 시작되는 최소균열크기(minimum crack size for growth)는 레일의 파괴방지 및 유효한 유지보수전략을 수립하는데 기초자료로 활용된다. 본 연구에서는 최소균열크기를 예측하기 위하여 차륜레일의 접촉에 영향을 미치는 주요 파라미터를 변화시키면서 최소균열크기의 변화를 살펴보았다. 이를 위하여 Fletcher와 Kapoor의 "2.5D"모델을 적용한 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였으며, 최대접촉하중(1174MPa), 표면마찰계수(0.1, 0.2, 0.3 and 0.4), 잔류응력, 접촉에 의한 표면마모(1.0nm/cycle), 그라인딩량(0.3mm/10MGT)을 파라미터로 하여 해석을 수행하였다. 해석결과 최소균열크기는 해석조건에 따라 1.41-1.95mm로 계산되었다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.36-41
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• 1997

액체금속로는 고온 하중 효과(피로, 크립, 크립-피로)를 고려한 내열응력설계가 중요하다. 최근에는 액금로 후보재료로서 종래의 스테인레스강에 질소를 첨가하여 고온강도를 계량한 316LN 스테인레스강이 개발되었다. 본 연구에서는 액체금속로 재료의 가장 지배적인 손상 기구로 인식되고 있는 피로-크립 파손에 대한 설계자료를 확보하기 위해 DCPD(Direct Current Potential Drop)법에 의한 고온피로균열 측정 시스템을 개발하고 316L 및 스테인레스강인 316LN 스테인레스강에 대한 고온 피로균열진전시험을 수행하였다. 본 연구에 의해 개발된 피로균열진전속도 측정 시스템에 의하면 25$\mu\textrm{m}$ 이하의 분해능으로 균열길이를 측정할 수 있다. 한편 316L 스테인레스강에 질소를 적당량 첨가하면 상온에서 $600^{\circ}C$사이의 온도에서 피로균열진전에 대한저항성이 증가하는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2001.11a
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• pp.118-123
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• 2001

항공기 운항 중에 손상된 부품의 교환이나 수리는 항공기 운항 시 안전 유지와 고가의 항공기 수명연장을 위하여 필수적이다. 여러 가지 손상이나 고장 중에서 균열은 기계적 체결요소(리벳, 볼트 등)나 패칭에 의하여 효과적으로 보수될 수 있다. 항공기 동체 보수 시 접착제 접합을 사용한 복합재료 패칭은 하부구조에 손상이 없이 균열진전을 줄일 수 있고 구멍의 생성으로 인한 응력 집중을 제거할 수 있으며 접합된 면을 외부로부터 차단시켜 부식을 방지하는 효과가 있어 많이 사용된다 특히 고강도 복합재료와 접착제의 개발로 인하여 손상된 구조의 보수를 위한 복합재료 패칭의 사용은 더욱 증가되고 있다.(중략)

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.22 no.1
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• pp.129-136
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• 2018

The estimation of the fatigue design life for large welded structures is usually performed using the liner cumulative damage method such as Palmgren-Miner rule or the equivalent damage method. When a fatigue crack is detected in a welded steel structure, the residual service life has to be estimated base on S-N curve method and liner elastic fracture mechanics. In this study, to examine the 3D fatigue crack behavior and estimate the fatigue life of out-of-plane gusset fillet welded joint, the fatigue tests were carried out on the model specimens. Investigations of three-dimensional fatigue crack propagation on gusset welded joint was used the finite element analysis of FEMAP with NX NASTRAN and FRANC3D. Fatigue crack growth analysis was carried out to demonstrate the effects of aspect ratio, initial crack length and stress ratio on out-of-plane gusset welded joints. In addition, the crack behaviors of fatigue tests were compared with those of the 3D crack propagation analysis in terms of changes in crack length and aspect ratio. From this analysis result, SIFs behaviors and crack propagation rate of gusset welded joint were shown to be similar fatigue test results and the fatigue life can also be predicted.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.15 no.2
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• pp.179-188
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• 2011

Steel structures have been allowed to have fatigue damage tolerance in fact. If it would be assessed whether fatigue crack is growing or not and How fast fatigue crack is propagating, we should make a rational decision on methods and a period of reinforcement in the maintenance. In this study, fatigue crack growth tests on two kinds of through-thickness cracked steel plates and a out-of-plane gusset welded joint were conducted to evaluate fatigue crack growth rate using the COD(Crack Opening Displacement), and COD measurement using strain gauges was examined to offer a practical method. As a result, we proposed a reasonable assessing method for fatigue crack growth rate using the COD and it was experimentally proved practical to estimate the COD through measuring strains.