• 제목/요약/키워드: 응력이완현상

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용접재의 잔류응력 재분포와 피로거동 (Residual Stress Redistribution and Fatigue Behavior in Weldment)

  • 이용복;정진성
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제15권3호
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    • pp.20-28
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    • 1997
  • 용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.

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복합 재료 계면의 잔류 응력 측정을 위한 비파괴 평가 기술 (Non-Destructive Measurement of Residual Stresses at the Interfaces of Composites)

  • 정용무
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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    • pp.179-189
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    • 1996
  • X-선 회절법에 의하여 Graphite 화이버-알루미늄 매트릭스 복합 재료 계면에서의 잔류 응력을 정량적으로 측정하였다. X-선 회절법으로 측정한 잔류 응력 값과 수치 해석 모델 계산 결과와 비교하였다. 모델 계산 결과보다 낮은 측정 결과를 얻었으며 이는 매트릭스의 응력 이완 또는 화이버의 basal palne sliding 현상에 기인한 것으로 추정된다.

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PZT 압전 세라믹의 시효현상 (Aging Phenomena of PZT Piezoelectric Ceramics)

  • 김종성;위성권;김군칠;윤형규
    • 한국음향학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.29-38
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    • 1986
  • 본 논문은 분극처리된 PZT 압전 세라믹 소자의 물리, 음향학적 제 특성이 시간의 함수로 나타 나는 시효현상을 다루고 있다. SrCO\sub 3\, NiO 및 Fe\sub 2\O\sub 3\를 소량 첨가하여 직접 제조한 PZT 세라믹은 분극처리 후, f\sub r\ 은 증가하는 시효현상을 보여주었다. 시효현상 기구의 이해를 위하 여 이중 포텐샬우물 모델을 이용하였으며, 외부에서 가한 응력, 역방향 전장 및 온도상승에 따라 분극현 상을 나타내었다. 시효현상의 주 원인은 분극처리시 전장 방향으로 분역들이 정렬되면서 내부에 저장되 었던 잔유응력의 이완에 의한 분역계면의 운동에 있음을 간접적으로 확인하였다. 이러한 분역계면의 운 동은 열적 활성화 에너지를 갖는 시간에 의존하는 운동으로써 분극의 감소를 유발하며, 이것이 시효현 상으로 나타나는 것으로 사료된다.

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가속화 시험을 통한 금속 밀봉재 장기성능 평가 (Evaluation of Long-term Performance of Metal Seal Through Accelerated Test)

  • 최우석;임종민;양윤영;조상순
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권2_spc호
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    • pp.237-245
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    • 2020
  • 사용후핵연료를 저장하는 볼트체결 저장용기의 격납경계를 형성하는 주된 구성요소는 금속 밀봉재이다. 이러한 금속 밀봉재는 열과 방사선에 의해 그 성질이 저하된다. 또한, 금속 밀봉재가 강한 열에 장기간 노출되면 크리프 현상이 발생한다. 이러한 크리프는 밀봉시스템에 응력 이완을 가져와서, 결국 밀봉재의 건전성을 해치게 된다. 이러한 응력 이완은 금속 밀봉재의 밀봉성능 저하로 이어지며, 저하의 정도에 따라 저장용기의 누설을 야기할 수 있다. 또한, 볼트 체결력의 감소도 밀봉성능 저하에 영향을 미친다. 본 논문에서는 금속 밀봉재의 격납건전성과 볼트체결력 감소를 평가하기 위해 수행한 가속화 시험의 결과에 대하여 기술한다. 전 시험기간 동안 각 시편에서의 누설률, 볼트 변형률, 금속 밀봉재 주변 온도를 계측하여 분석하였고, 금속 밀봉재는 저장기간 50년 동안 격납건전성을 유지함을 입증하였다. 또한, 가속화 시험의 타당성에 대해서 기술하였다.

가압경수로 고준위페기물 처분용기에 대한 크립해석 (Creep Analysis for the Pressurized Water Reactor Spent Nuclear Fuel Disposal Canister)

  • 하준용;최종원;권영주
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.413-421
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    • 2004
  • 본 논문에서는 깊은 지하 500m에 처분된 가압경수로(PWR) 고준위폐기물 처분용기에 지하수압과 벤토나이트 팽윤압이 가해지는 동안 처분용기에 발생하는 크립변형을 예측하기 위하여 처분용기에 대한 구조해석을 수행하였다. 보통 이러한 크립변형은 처분용기에 추가적인 외력이 작용하지 않더라도 처분용기에 작용하는 압력과 내부의 높은 열에 의하여 발생될 수 있다. 처분용 기내부의 열분포의 복잡성 덴 시간의존성으로 인하여 일단 외부 지하수압 및 팽윤압만 고려하여 크립해석을 수행하였다. 이를 위하여 적당한 크립함수를 사용하였으며, 해석은 1억$(10^8)$초 동안 수행하였다. 해석결과 1억초 동안 발생하는 크립 변형률은 매우 작으며 주희 처분용기의 위아래 덮개에 발생함을 알 수 있었다. 그러나 처분용기의 구조강도에 중요한 내부 주철삽입물에는 훨씬 더 작은 미소한 변형률만 발생하여 처분용기에 발생하는 크립변형은 처분용기의 구조적인 안전성에는 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. 해석 초기에 처분용기 내에 급격히 응력이 증가하여 최고치에 도달한 후 잠깐동안 이 응력 값을 유지하다가 그 이 후에는 급격히 응력 값이 감소하는 응력이완현상을 보이고 있기 때문에 발생 응력 측면에서도 전혀 처분용기의 구조적인 안전성에 문제가 없음이 확인되었다.

혼합형 고체 추진제의 비선형 구성방정식 개발 동향

  • 정규동;윤성기
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제6회 학술강연회논문집
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    • pp.85-93
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    • 1996
  • 비선형 해석의 중요성이 증가하고 있는 혼합형 고체 추진제의 비선형거동중 재료비선형에 대한 거시적/미시적 현상을 설명하고, 그 주요한 원인으로서 Mullin 효과와 결합제/충전미립자 사이의 접착분리(Dewetting)를 주로 고찰하였다. 이를 응용한 지금까지의 비선형 구성방정식의 개발동향을 검토하여 비교하였으며 최근에 제시되고 있는 손상변수를 분석하였다. 여러 변형률 크기에 대한 응력이완 모듈러스 실험을 통하여 변형률 크기가 손상변수로서 적합하지 않음을 보였으며, 변형률 크기에 따라 모듈러스의 저하가 크기 때문에 비선형 점탄성 해석이 중요한 문제임을 제시하였다.

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LAS계 결정화유리의 화학적강화에 관한 연구 (The Study on the Strengthening of $Li_2O-AI_2O_3-SiO_2$ Glass-Ceramics by Ion Exchange)

  • 장필순;강원호
    • 한국재료학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.364-371
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    • 1996
  • 본 연구는 이온교환에 의한 Li2O-AI2O3 계 결정화유리의 강화에 관한 연구이다. 모유리의 이온교환 전후의 강도를 비교하였으며, 결정화유리의 결정화전후에 이온교환에 따르는 강도를 상호 비교하였다. 그 결과 모유리의 Na+이온교환에 따른 최대 강도값은 45$0^{\circ}C$-3hr의 열처리 조건하에서 최고 6배(60Kg/mm2)의 강도값을 나타내었으며, 결정화후 이온교환에 따른 강도증가는 45$0^{\circ}C$-1hr의 열처리 조건하에서 최고 10배의 강도증대효과를 보였다. 한편 과도한 이온교환 열처리조건하에서는 응력이완현상을 나타냄을 알 수 있었다.

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이온 교환에 따른 유리의 특성화(I) : 이온 교환 거동 (Characterization of Glasses by Ion-Exchange(I): Ion Exchange Behavior)

  • 이동인;이용근;이희수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.237-242
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    • 1988
  • Float 공법에 의한 국산 Soda-lime-silica 판유리를 대상으로하여 그의 이온교환 거동에 대하여 연구하였다. 효과 분석으로는 $K^+$ 이온의 침투깊이, 표면층에 형성된 압축응력의 크기, 압축응력층의 두께, $K^+$이온 교환량 및 밀도변화 등을 조사하였다. 본 연구에서 표면층의 최대 압축응력값은 43$0^{\circ}C$-8h 및 45$0^{\circ}C$-6h의 열처리 조건하에서 59.8kg/$Cm^2$이며, 확산을 위한 활성화 에너지는 17.0Kcal/mole이었다. 한편, 과도한 이온교환 열처리 조건하에서는 응력이완 현상을 나타냄을 알 수 있었다.

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분자동력학 을 이용한 단순유체 의 열 유체 역학적 현상 에 대한 연구 (A Study on the Thermohydrodynamic Phenomena of Simple Fluid via Molecular Dynamics)

  • 김종억;안성청;김용섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.178-183
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    • 1984
  • 본 연구에서는 108개의 아르곤 입자가 Lennard-Jones의 포텐셜함수로 상호작 용하고 있는 고밀도 액체계에 높은 전단율울 작요시켜 외력에 의하여 물성의 변화가 일어나고 있는 비평형상태의 액체가 나타내는 현상을 분자동력학을 이용하여 미시적 인 관점에서 고찰하므로써, 높은 전단하중으로 인하여 윤활유 내부에서 전단응력이 발생하고, 이완되는 과정과 이로 인하여 점성이 저하하는등 비평형상태하의 물성변화 를 예측하는데 도움이 되고자 한다.

미약한 과압밀상태의 점토지반에 대한 구성모델 (A Constitutive Model for Lightly Overconsolidated Clays)

  • 이승래;오세붕
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제8권4호
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    • pp.17-30
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    • 1992
  • 연약한 점토지반에서는, 정규압밀상태와 더불어 미약한 과압밀상태에서의 구성관계가 실제 지반구조물의 거동을 해석하는 데 중요한 역할을 한다. 미약한 과압밀상태의 거동에 실용적으로 적용될 수 있는 구성모델은 비교적 간편한 계수만을 사용하여 실제의 다양한 거동을 정확하게 예측할 수 있도록 개발되어야 한다. 이러한 연유로 본 연구에서는 등가응력 (자)으로규준화하였을 때 나타나는 지반의 비 배수거동을 재현하여 미약한 과압밀상태에 적용할 수 있는 구성모델을 제안하였다. 제안된 모델은 단지 정규압밀상태의 거동으로 도출할 수 있는 모델계수만을 사용하여 초기항복면내부에서 발생하는 항복현상을 표현할 수 있다. 뿐만아니라 제안된 모델은 과압밀상태, 2차압밀, 응력이완등의 영향에 따른 실제의 거동을 기존의 모델들에 비하여 더욱 간편하고 정확하게 예측할 수 있다.

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