• 제목/요약/키워드: 잔류응력재분포

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2상계 스테인리스강 용접부의 피로크랙 전파특성 (II) -하한계치 근접에서의 전파특성- (Fatigue Crack Propagation Characteristics of Duplex-Stainless Steel Weldments (II) -Crack Propagation on Near-Threshold Region-)

  • 권종완;김상대;이택순
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.115-124
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    • 1989
  • 본 연구에서는 2상계 스테인리스강의 모재,용접재 및 용접후 열처리재 3종류의 경우에 대하여 피로크랙 전파특성을 피로크랙의 하한계치 근방에서 금속조직적인 영향을 검토하기 위하여, 각 조건에 대한 피로크랙 전파속도의 하한 계치를 구하였고 피로식검후의 파단면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 용접재에 대하여는 용착부 부근 용접열영향부의 입경측정, .alpha./.gamma.상의 체적비교율의 변화량 측정 및 용접재와 용접후열처리재의 잔유응력분포측정을 통하여 피로크랙의 하한계특성에 미치는 여러가지 영향인자에 대하여 검토하였다.

용접부 형상이 협개선 용접부 잔류응력 분포에 미치는 영향 (Effect of Groove Shape on Residual Stress Distribution in Narrow Gap Welds)

  • 소나현;양준석;표창률;허남수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권6호
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    • pp.635-642
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    • 2011
  • 일반적인 용접법은 용접 그루브(groove) 각도가 크기 때문에 용접 결함 발생의 원인이 된다. 따라서 원자력 발전소 배관 용접 시, 용접 그루브 각도가 작고 용접부 비드 폭이 좁은 협개선 용접법을 다수 수행하고 있다. 이러한 협개선 용접법은 용접시간 단축, 용접부 변형과 잔류응력의 감소, 용접 결함의 감소 등과 같은 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 협개선 용접부의 실제 용접 공정을 모사함으로써, ER308L 용접재의 변형 거동과 용접잔류응력을 비선형 2차원 유한요소해석을 통하여 예측하였다. 특히 용접방법 및 순서가 다른 두 형상에 대한 결과를 비교하고, 용접부 폭 넓이 변화에 따른 잔류응력 분포를 분석하였다. 본 논문의 결과는 향후 협개선 용접부의 용접 개선과 용접부 결함의 건전성 평가 등을 위해 적용될 수 있다.

저속 충격 하중을 받은 탄소섬유강화 복합재 압력용기의 잔류강도 저하 평가 (Evaluation of Residual Strength of CFRP Pressure Vessel After Low Velocity Impact)

  • 박재범;김동륜;김형근;황태경
    • Composites Research
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    • 제21권3호
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    • pp.9-17
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    • 2008
  • 본 논문에서는 저속충격하중을 받은 필라멘트 와인딩 탄소섬유강화 복합재 압력용기의 잔류강도 저하특성에 대한 수치해석 및 실험결과에 대해서 논한다. 복합재 압력용기의 원통부의 여러 곳에 대해 낙하 공구의 끝단을 모사한 삼각형 충격자를 사용한 저속 충격시험이 실시되었고, 유한요소해석을 수행하여 충격시의 기계적 변형 및 응력분포 거동에 대한 예측을 실시하였다. 충격하중을 받은 복합재 압력용기의 잔류강도 저하 특성을 정량적으로 평가하기 위해, 충격부위를 포함하는 원환시편을 압력용기의 실린더부로부터 채취하여, 원주방향 내압인장강도 측정 수압시험법으로부터, 원환시편의 수압파열 압력을 측정하였다. 결과적으로 본 연구를 통해 충격 에너지의 수준에 따른 잔류강도 변화가 성공적으로 계측되었으며, 복합재 압력용기의 충격손상허용을 정량적으로 평가하기 위한 유용한 방법론이 정립되었다.

인천지역 준설토의 응력이력을 고려한 잔류 침하량 (Residual Settlement for Dredged Soil Deposit Considering Stress History in Incheon Area)

  • 천병식;이인훈;박덕흠;성화돈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.5-13
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    • 2008
  • 본 연구에서는 원지반 상부에 분포하는 준설토 매립층으로 인한 원지반의 압밀이력을 분석하기 위해 다양한 현장 원위치 시험과 실내시험을 수행하였으며, 특히 준설매립하중에 의한 원지반 압밀이 완료되지 않은 경우 추가 성토하중 재하시 합리적인 침하량 산정을 위해 CPTu 시험을 수행하였다. 원지반의 CPTu 시험결과 준설매립하중에 의한 원지반 연약점토층의 압밀도는 평균 80%의 정도를 보였다. 연구대상지역은 과거 준설매립하중에 대하여 원지반의 압밀이 완료되지 않은 상태이므로 추가 성토하중 재하시 잔류 압밀도(20%)만큼의 잔류침하를 고려하여 압밀침하량을 산정하였다. 추가 성토하중(${\Delta}P_s$) 재하시 압밀진행중인 원지반의 잔류 압밀도를 고려하지 않는 경우 잔류 압밀도(20%)만큼의 잔류침하에 의해 과다한 침하가 예상되며, PBD공법에 의한 연약지반 개량시 소요 압밀도 확보가 어려운 것으로 나타났다.

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맞대기 용접 강판재에서 압연 및 잔류응력에 의한 피로거동 (Fatigue Behavior with Respect to Rolling and Residual Stress in Butt-welded Steel Plate)

  • 이용복;오병덕;김성엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권7호
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    • pp.826-832
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    • 2006
  • For the improvement of safety and endurance in welded steel structure, it is needed to consider welding residual stress distribution and rolling directional characteristics of materials. In this study, it was investigated experimentally about characteristics of fatigue crack propagation according to welding residual stress and rolling in FCAW(flux cored arc welding) butt-jointed steel plates. SS400 steel plates of 3mm thickness were selected and tested for this study. When the angles between tensile loading direction and rolling direction in welded materials are increased from $0^{\circ}\;to\;90^{\circ}$, their fatigue crack propagation rates are increased. These results are same as predicted increments of fatigue crack propagation rate when stress ratio is increased from 0 to 0.5. When the angles of rolling direction and welding direction to tensile loading direction are $0^{\circ}\;and\;90^{\circ}$ respectively, fatigue crack propagation rate in welded material is lowest.

비선형 피로손상 모델을 이용한 복합재 피로수명 평가 (Composites Fatigue Life Evaluation based on non-linear fatigue damage model)

  • 김성준;황인희
    • Composites Research
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    • 제16권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 복합재료의 피로수명을 평가하는 것은 여러 가지 파손모드와 파손모드 간의 강호작용 때문에 복잡하다. 본 논문에서는 현상론적인 모델(비선형 강도저하 모델)을 이용하여 피로수명과 잔류강도를 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 잔류강도를 하중 사이클 수와 피로응력의 함수로 가정하였으며, 계산에 필요한 모델변수(강도저하 파라미터, 피로수명형상 파라미터)를 피로수명의 함수로 가정하였다 임의로 배열된 하중 스펙트럼 상에서 응력수준에 따른 모델 매개변수를 구하기 위해 S-N 선도를 이용하였고, 상이한 응력비에 대하여 전술한 매개변수를 Goodman식의 보정을 통하여 계산하였다(피로선도). 임의의 하중이력 후의 잔여강도 분포를 2모수 weibull 함수로 표현하였다.

순수티타늄 용접재의 잔류응력분포에 관한 연구 (A Study on the Residual Stress Distribution of Pure Titanium Welding Material)

  • 최병기;권택용
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.70-75
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    • 2002
  • It is generally applied constraint welding condition to structure manufacture in the industry field. But it is thinkable that the residual stress of the construction and specimens for experiment is different because not constraint welding but non-constraint welding are applied for experiment. To apply the constraint welding condition as the industry field and compare and evaluate the welding residual stress distribution, the TlG welding of the pure titanium was carried out under constraint and non-constraint welding conditions

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주철 보수 용접시 Hammer Peening에 의한 잔류응력 재분포에 관한 연구 (A Study on the Redistribution of Residual Stress Induced by Hammer Peening after Cast Iron Welding)

  • 박윤기;김경규
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2004년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.286-288
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    • 2004
  • The purpose of this study is to evaluate the effects of hammer peening on the redistribution of residual stress at the repair weldment of cast iron using FEA. The FEA results were verified by comparing with experimental results. The maximum residual stress at the repair weldment of cast iron sharply decreases by hammer peening. The effect of hammer peening on the residual stress increases with a decrease of working temperature of hammer peeing.

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균열 진전에 따른 잔류응력 재분포 해석을 위한 수치해석 모델링 (Numerical Modeling for the Analysis of Residual Stress Redistribution due to Crack Propagation)

  • 송하철;이창현;장창두
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.245-251
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    • 1999
  • As the crack grows in the residual stress fields, the distribution of the residual stress is changed. In this study, a finite element modeling technique is developed to simulate the redistribution of residual stress due to crack propagation. To certify the accuracy, the crack propagation tests were carried out and tile effective stress intensity factor range was evaluated considering the redistribution of residual stress from the FE analysis.

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피로하중에 의한 홀 노치 탄소섬유강화 복합재의 잔류강도변화 평가 (Evaluation of Variation in Residual Strength of Carbon Fiber Reinforced Plastic Plate with a Hole Subjected to Fatigue Load)

  • 김상영;강민성;구재민;석창성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1411-1417
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    • 2010
  • 탄소섬유강화 복합재료는 높은 비강도, 비강성, 설계유연성 및 우수한 화학적 특성 등으로 인하여 여러분야에서 각광받고 있는 구조재료이다. 대부분의 CFRP 복합재료 제품들은 여러 부품들을 주로 볼트, 핀 등의 기계적인 방법으로 조립하여 제작된다. 볼트나 핀에 의해 발생하는 hole 은 구조물 내에서 노치로 작용하여 부품의 강도저하의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 피로하중에 의한 CFRP 복합재료 홀 노치재의 잔류강도를 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여, 시편에 일정 반복 수만큼 피로하중을 부여하였으며, 이후 파괴시험을 통하여 홀 노치재의 잔류강도를 측정하였다. 그 결과, 피로하중으로 인해 하중방향의 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 이 균열이 홀의 노치효과를 감소시켜 잔류강도를 증가시키는 것으로 생각되었다. 시편의 잔류강도는 일정 수준까지 증가하다가 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 Reifsneider 등의 평활재 잔류강도 저하모델과 Yip 등의 홀 노치재 응력재분포 함수를 이용하여, 피로하중 하의 홀 노치재 잔류강도 변화를 수식으로 나타내었다.