• 대한조선학회논문집
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• 제29권4호
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• pp.214-226
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• 1992

현재 산업계 각 분야에서 점용접은 사용하지 않는 곳이 거의 없을 정도로 박판구조물의 소재 연결분야에 광범위하게 응용되고 있어 피 공학적 및 공업적 중요성은 증가하고 있지만 이에 대한 피로거동을 연구한 예가 거의 없어 그것에 대한 자료의 축적이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 자동차업계에서 널리 사용되고 있는 복합조직인 고장력강판(High Strength Steel Sheet, HS)과 아연도금강판(Galvanized Steel Sheet, GA)을 선택하여 각 강판간의 점용접(点熔接) 피로특성(疲勞特性)을 규명하였다. 즉 두 종류의 동종(同種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}HS,\;GA{\times}GAB$)와 두 종류의 이종(異種) 점용접재(点熔接材)($HS{\times}GA,\;HS{\times}GAB$)간의 단점(單点) 점용접(点熔接) 시험편(試驗片)을 제작하여 상온하에서 정적 인장시험과 편진(片振) 인장 축하중 피로시험을 실시하여 각 재질간의 정적 인장특성과 피로특성(疲勞特性)을 파괴역학적으로 규명하였다. 위의 실험을 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 1. 동일 조건하에서 두 종류의 동종 및 이종 점용접재를 인장시험한 결과 강성의 차이에도 불구하고 비교적 그 차이가 적었다. 2. 저하중 장수명 영역에서는 피로균열이 너깃근처에서 생성되었지만 고하중 단수명 영역에서는 너깃에서 좀 더 멀리 떨어져 균열이 발생하였다. 3. 최대응력확대계수 Kmax와 각 용접재의 피로수명 $N_f$사이에는 거의 선형적인 관계를 나타내었고 log-log 좌표상에서 좁은 밴드내에 모였다. 이 관계는 다음과 같은 식으로 표현되었다. $Kmax=H{\cdot}{N_f}^{P}$ 여기서 H와 P는 재료상수이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권1호
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• pp.62-68
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• 2001

인공해수에서 HT-60강 용접부의 응력부식균열(SCC)과 음향방출(AE)신호특성을 알아보기 위하여 SCC외 AE실험을 동시에 실시하였으며, 양 실험결과를 상호 비교 분석하였다. 모재의 경우, -0.8V에서 보다 긴 파단수명을 보였고, 용해기구 등으로 인하여 -0.8V에 비해 -0.5V에서 AE가 많이 발생하였다. 그러나 시험편에 가해진 전위 값에 관계없이 최대하중 이후의 영역에서 AE 발생 수는 감소하였다. 용접재의 경우, 모재 및 후열처리재와는 달리 용접부의 특이성 때문에 많은 AE 발생과 큰 진폭의 범위$(40{\sim}100dB)$를 나타내었으며 최대하중 이후에도 AE 발생이 활발하였다. 또한, 보다 크고 많은 균열이 파단면에 형성되었음을 SEM관찰을 통하여 관찰할 수 있었으며, 이들 결과로부터 용접부는 인공해수에서 SCC현상이 가장 심하게 일어나고 있음을 확인할 수 있었다. 후열처리는 용접부의 연화를 초래하였고, 용접재에 비해 부식환경에 대한 민감도를 떨어뜨리는 효과를 가져왔다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1179-1185
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• 2011

용접이음부의 신뢰성 확보는 구조물의 건전성과 내구성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 점용접 이음재의 피로설계기준(fatigue design criterion)을 정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 실제 전동차량 차체에 많이 적용되는 냉간 및 열간압연강판인 SPCC, SPCE, SPHE을 대상으로 기하학적 인자(geometrical factors)들을 선별해서 TS형과 CT형의 대표적인 점용접 이음재 시험편을 기본모델로 하여 인장전단하중을 가하여 피로강도 및 피로특성을 평가하고자 하였다. 그리고 피로균열의 발생과 성장 기구에 대한 영향을 분석하기위해 용접 시 발생되는 여러 가지 주요인자들 중 입열량에 의해 발생할 수 있는 용접잔류응력을 X-ray 회절법에 의해 실험적으로 해석하였다. 그리고 이러한 해석을 통하여 얻어진 결과를 중첩(superposition)함으로 해서 잔류응력을 고려했을 경우 너깃 단 최대주응력으로 피로강도를 재평가하여 합리적인 피로설계기준(fatigue design criterion)을 재정립하고자 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권1호
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• pp.99-107
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• 2001

어선 제작시 어선의 고속화 및 어로작업 등에 의한 내구성을 향상시키기 위해 선각재질이 가볍고, 강도, 화재 및 해수의 부식 등에 뛰어난 재료의 사용이 요구되어지고 있다. 이러한 어선으로서는 크게 FRP어선과 Al어선으로 대별할 수 있다. 그러나 FRP어선은 가볍고 강도는 우수하나 인화성이 높아서 열에 매우 약하고 선박 제작 과정에 있어 인체에 해로운 유해성분이 발생할 뿐만 아니라, 폐선의 경우 산업폐기물로써 환경 오염에 큰 영향을 미치고 있다. 그런 반면에, Al어선은 FRP어선의 단점을 보완할 수 있는 재료로써, 고강도 및 경량화의 효과를 낼 수 있고, FRP어선보다 인화성이 낮아서 열에 강하고, 내구성이 높아 해수의 부식방지에 뛰어나므로 Al 어선의 개발이 시급한 실정이다. 그러나, 알루미늄 합금은 용접성이 좋지 않고 용접변형 및 균열이 발생하고, 건조 비용이 비싸다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Al 합금 접합시의 문제점 해결방안으로 용접이음부의 새로운 형상을 개발하고 개발한 신형상에 대한 역학적 거동을 규명하고자 하였다. 이를 위해, 먼저 평판 이론을 이용하여 구조부재를 단순화하여 평판, 보강판, 신형상에 대하여 해석함으로써 강도를 비교 검토하고, 이러한 결과를 토대로 자체 개발된 용접열전도 및 용접열응력 수치해석 프로그램을 사용하여 평판과 신형상의 온도분포, 용접잔류응력, 인장, 압축시의 강도를 수치시뮬레이션을 통하여 비교, 검토하였다. 또한, 인장 시험편을 제작하여 실험을 통하여 강도를 비교함으로써 신형상에 대한 적용 가능성 및 역학적 우수성을 입증하고자 하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제10권6호
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• pp.128-133
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• 2011

In this study, the steel material for shipbuilding(LR-A class) was used, and FCAW was taken advantage of 3G attitude and they are welded by different welding ways. As a result of analyzing wave with welding monitoring system, the stable values are obtained which are the first floor(electronic current 164~182 A, voltage 24 V), the second floor(electronic current 174~190 A, voltage 22~25 V), the third floor(electronic current 158~188 A, voltage 22~25 V), and fourth floor(electronic current 172~184 A, voltage 22~25 V), at this time, the stable wave standard deviation and changing coefficient could be obtained. When the welding testing through nondestructive inspection was analyzed know defect of welding, there was no defect of welding in A, D, E, but some porosities in B, and slag conclusion near the surface in C, because the length of arc was not accurate, and the electronic current and voltage was not stable. After observing the change of heat affect zone through micro testing, each organization of floor formed as Grain Refinement, so welding part was fine, the distance of heat affect zone is getting wider up to change the values of the electronic current and voltage. As a result of degree of hardness testing, the hardness orders were the heat affect zone(HAZ), Welding Zone(WZ), and Base Metal(BM). When the distribution of degree of hardness is observed. B is the highest degree of hardness The reason why heat effect zone is higher than welding zone and base metal, welding zone is boiled over melting point($1539^{\circ}C$) and it starts to melt after the result of analysis through metal microscope, so we can know that delicate tissue is created at the welding zone. Therefore, in order to get the optimal conditions of the welding, the proper current of the welding and voltage is needed. Furthermore the precise work of welding is required.

• 동력기계공학회지
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• 제6권4호
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• pp.68-72
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• 2002

For the evaluation of a flaw in a welded stainless steel by the Time of Flight Diffraction(TOFD) Method, we have made the reference specimen for experimentation. As a result, we could analyze a specific character and the inner state of the structure in a welded stainless steel and we came to the conclusion as followed. (1) For analyze the structure state of a section in a welded stainless steel through the optical microscope, we could have analyzed the generated shape and the location of a flaw and the inner parts of the structure state through the microscope of eighty magnification and two hundred magnification about the soundness, the heat affected zone(HAZ) and the welded part. (2) Through the comparison with the shape and the size of a flaw in the welded part about the conventional ultrasonic test and the TOFD Method, we could make an observation the special character of the TOFD Method and principles. (3) We analyzed and collected the merit of the TOFD Method on the basis of the experimental result by the shape and the size of a flaw in the inner welded parts. So, we made up a base that we could use as a basic data for a similar flaw like that. Through the study as mentioned above, we could make an observation the flaw detective method and principles used in the TOFD Method.

• 한국방사선학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.731-739
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• 2021

이 연구는 산업현장에서 구조물의 용접부 검사를 디지털 방사선을 이용한 비파괴검사를 효과적으로 수행할 수 있도록 디지털 방사선의 밝기 교정과 중첩 영상에 따른 신호 대 잡음 비와 기본 공간 분해능을 비교분석 하였다. 평판형 용접 시험편을 대상으로 ⁷⁵Se 방사선원을 사용하였고 촬영 전 밝기 교정과 영상 중첩을 세분화하여 총 130장의 영상을 획득하였다. 연구 결과, 밝기 교정의 수와 영상 중첩의 수가 증가할수록 신호 대 잡음 비가 향상됨을 확인하였다. 기본 공간 분해능은 촬영된 영상 모두 기준치를 만족하였다. 산란 방사선을 대비한 납 차폐를 설치 후 촬영한 영상을 비교하여 신호 대 잡음 비가 비슷함을 확인하였다. 영상 중첩이 증가할수록 신호 대 잡음 비가 증가하지만, 방사선의 노출시간이 증가하면서 작업자의 피폭 및 작업 효율에 영향을 미치기 때문에 적절한 촬영기법을 강구 한다면 좋은 상질의 디지털 방사선 영상을 획득 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권9호
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• pp.707-712
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• 2008

The fatigue characteristics of a material or a structure are generally derived from fatigue tests of standard specimens. However, test results of standard specimens are different from those of real structures or components. Therefore, to calculate more accurate fatigue life, the geometrical effect and surface condition must be considered by comparing test results of standard specimens with those of real structures or components. Thus the object of this paper is to evaluate the fatigue characteristics of a real waterwork pipe. Also, to evaluate fatigue characteristic based on life distribution, the statistical fatigue characteristics were analyzed by the normal distribution and related data of P-S-N curve.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.50-57
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• 2004

Structural analysis and fatigue tests have been performed to develop design and evaluation technologies of automotive seat frames. Under the back moment loading condition, the numerical simulation unveiled the maximum stress up to the yield strength at the side frame bracket. To measure the stresses under the test condition, strain gauges were attached to some weakest points of the side frames. the measured strains are in good agreements with the CAE results. On the other hand, some fatigue tests have been performed using the side frame bracket specimens made of various welding types to evaluate their durabilities. From the fatigue tests and the numerical analyses, it was recommended that the bracket welding position should be moved upward.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.614-618
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• 2018

Al 6061-T6를 사용하여 마찰교반 용접 시 회전 툴 숄더의 너비부의 넓이와 회전 속도, 이동속도의 변화에 따른 물성의 변화에 대하여 평가되었다. FSW 공정의 접합 변수에 따라 인장시험을 수행하기 위하여 KS B 0801 5호에 따라 시험편을 제작하여 마찰교반 용접을 시행하였다. 마찰교반 용접이 된 시험편의 기계적 특성을 평가하기 위해 Instron 인장시험기를 사용하여 1mm/min의 시험 속도로 인장시험을 시행했다. 평가결과, 인장강도는 회전 속도가 증가함에 증가 하였다. 툴 숄더의 이동 속도가 빠를수록 툴 유형에 관계없이 인장강도는 감소하였다. 툴 숄더 직경 12 mm (TSD12) 의 인장 강도 값은 일반적으로 8mm 보다 높게 나타났다. 이동 속도와 회전하는 속도가 한계 값을 초과하면 재료의 특성에 영향을 주지 않고 안정화 단계에 도달한다. 툴 숄더 직경 8mm (TSD8) 는 TSD12 유형의 공구와 비교하여 재료 특성이 감소하고 용접 영역에서 재료가 완전히 혼합되지 않는다. 인장 강도 값은 모든 회전 속도 1500 rpm에서 상대적으로 감소한다. 이동 속도가 낮을수록 같은 회전수에서 재료의 혼합될 수 있는 양이 많으므로 인장강도값이 높게 나타난다. 결과적으로 용접 영역에서 재료를 완전히 혼합하고 전이 온도에 도달하기 위해서는 임계값을 초과하는 회전 속도가 필요하다.