• Title/Summary/Keyword: 잔류 팽창

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고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.181-187
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    • 1997
  • 고강도 알루미늄 합금 링롤재의 급냉, 링 팽창(expansion) 및 링 압축(compression) 응력제거처리후 잔류응력을 예측하기 위하여 2차원 축대칭 열해석 및 탄소성 해석을 수행하였다. 급냉 및 응력제거처리 후 2단 과시효 처리(T73)된 링롤재에 대하여 3단계 절단법(Three step sectioning method)을 적용하여 링롤재의 두께에 따른 잔류응력 분포를 측정하였으며, 측정결과를 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 해석결과와 비교분석하였다. 링의 급냉후 원주 및 축방향의 잔류응력 해석값은 T73후 측정값과 비슷한 경향을 보였으며, 링의 내면과 외면에서 압축응력을 나타내었고 중심에서 인장응력을 나타내었다. 잔류응력은 링 팽창(T7351) 및 링 압축(T7352) 적용후 T73에 비해 현저히 감소하였으며, 축방향의 제거 효과가 원주방향보다 우수하게 나타났다. 또한 링 압축에 의한 제거효과가 링 팽창보다 크게 나타났다. 링롤재의 응력제거처리는 제거 효과 및 실용성 측면에서 링 압축 공정이 유리하며, 치수제어 및 장비용량 측면에서 링 팽창 공정이 유리하다는 결론을 얻었다.

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A Study on the Residual Expansibility of Electric Arc Furnace Slag Aggregate (전기로슬래그 골재의 잔류팽창성에 대한 고찰)

  • Yoo, Jung-Hoon;Choi, Jae-Jin
    • Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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    • v.2 no.1
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    • pp.128-135
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    • 2006
  • Steel slag (divided into electric arc furnace slag and convener slag) is being produced by millions of tons per every year in many industrial countries. About 6.5 million tonnes of steel slag is produced yearly as an industrial by-product in Korea. Generally natural aggregate is relatively stable and does not enter into complex chemical reactions with water. Unfortunately, however. steel slag aggregate contains a small amount of free lime. The hydration of free lime makes steel slag aggregate unstable and liable to expand. In this paper, firstly, several aging methods are used in order to decrease the volume expansion of electric arc furnace slag, that is stabilization. The volume expansion of electric arc furnace slag is formulated from the experiment. From the formula, the residual expansibility is predicted with immersion expansion. Compressive strength of concrete with electric arc furnace slag has relation with the residual expansibility in slag aggregate.

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Slaking, Swelling and Shear Strength Characteristics of Pohang Mudrocks (포항이암층의 Slaking, 팽창 및 전단강도특성)

  • 이영휘
    • Geotechnical Engineering
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    • v.12 no.2
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    • pp.33-42
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    • 1996
  • The weathering of mudrock in the Pohang area is mainly caused by slaking and swelling when the mudrock is absorbed with water. In this regard, this paper chows the results of chemical analysis and the identification of rock-forming minerals from XRD. It also compares the slaking and swelling characteristics of mudrocks sampled from 3 different sites. The chief rock -forming minerals are the quartz, and the several types of clay minerals. The slake durability indices are ranged from 71% to 96%, and these values are closely related to the liquid limit of the powdered nock specimen. In a similar manner to the slaking characteristics the greatest values of the swelling pressure and the swelling strain were measured from the mudrock specimen with the highest value of liquid limit. The greatest measured values of the swelling pressure and the swelling strain are 9.4 kg 1 cm2 and 33.5% respectively. The residual sheer strength of mudrock decreases as the number of wet -diy cycles increases, and the residual strength at 5 cycles are measured to c,=0.24kg/cm2 and p,=28$^{\circ}$. The lowest residual strength is measured at the fresh rock -rock contact surface in the moist condition of which values are cr: 0 and n,: 21.5$^{\circ}$.

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Analysis of the Residual Stress of CIGS Layer with the Different Thickness of Solar Cell Element Layers and Fe-52wt% Substrate (연성 CIGS 태양전지의 Fe-52wt% 기판과 박막층의 두께에 따른 잔류응력해석)

  • Han, Yun-Ho;Lee, Min-Su;Eom, Ho-Gyeong;Kim, Dong-Hwan;Im, Tae-Hong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.137-138
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    • 2012
  • 박막태양전지의 경우 기판재와 태양전지를 구성하는 반도체 층간의 열팽창 거동 차이가 태양전지의 변형을 야기한다. 이러한 열변형은 태양전지의 효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그러므로 태양전지를 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 기판재의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 연성 CIGS 태양전지를 구성하는 기판과 박막층의 두께변화가 열공정 중 발생하는 잔류응력에 미치는 영향을 전산해석 하고자 하였다. 전산해석 결과 Fe-52wt%Ni 기판재의 두께가 증가함에 따라 CIGS 박막층 내부의 잔류응력은 감소하였다. SiO2 절연층의 두께가 증가하면 CIGS 박막층의 잔류응력이 증가하였다. Mo 후면전극층이 얇아지면 잔류응력이 감소하였으나 CIGS층의 두께변화는 CIGS층의 잔류응력에 큰 영향을 미치지 않았다.

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Analysis and Measurement of Residual Stress of Al 7175 Ring Rolls after Quenching and stress Relieving (고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정)

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.104-110
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    • 1997
  • To predict the effect of ring expansion and ring compression on residual stress relief of Al 7175 ring rot]s, 2-D axisymmetric thermal analysis and elastoplastic analysis were performed. The residual stress distributions along the thickness of T73, T7351 and T7352 treated rings were measured using three step sectioning method. The measured results were compared to numerical ones for quenched and stress relieved rings. After quenching, calculated hoop and axial residual stresses were similar to measured ones for T73 treated rings. The residual stresses of T7351 and T7352 treated rings were decreased remarkably compared to T73 treated rings. The effect of axial residual stress relief was superior to that of hoop one, and also ring compression to ring expansion. It was concluded that ring compression is advantageous over ring expansion in view of stress relief effect and practicality, and vice versa in view of dimensional control and press power.

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An Indirect Experimental Method for the Determination of Mechanical Properties of Ion-nitrided Layer and Residual Stress Distribution (이온질화층의 기계적 성질과 잔류응력 분포를 위한 간접 실험법)

  • 곽병만;길영준
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.240-249
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    • 1985
  • 여러 가지 조건하에서 한쪽면만 이온질화 처리된 SCM4 의 평판을 모델로 하여 질화층의 기계적 성질과 잔류응력을 연구하였다. 질화층에서의 재료의 성질은 질소함량분포에 비례하여 변할 것이 라는 가정하에 외팔보의 굽힘과 온도-곡률의 관계를 구하는 이론적 모델을 정립하고 이에 따른 간접적 실험방법을 제시하였다. 질화층 표면에서의 선팽창 계수는 질화되지 않은 코어의 값에 비 해 2내지 12% 증가를 보였고 탄성계수는 50내지 700%증가를 보였다. 질화로 인한 축방향 팽창은 변형도로 약 0.002를 얻었다. 상온에서의 코어의 최대인장 잔류응력은 2내지 25Kg/mm$^{2}$이 며, 질화층표면에서 일어나는 최대압축잔류응력은 질화조건에 따라 50내지 300Kg/mm$^{2}$을 얻었다.

Residual Stresses Analysis due to Volumetric Changes in Long-term Autogenous Expansive Concrete (장기팽창성 콘크리트의 체적변화에 의한 잔류응력 해석)

  • Cha, Soo-Won;Jang, Bong-Seok;Oh, Byung-Hyun
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.6
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    • pp.617-625
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    • 2009
  • This study is devoted to the problems of thermal and autogenous expansion stresses in order to avoid cracking using chemically prestressing method. The chemical prestress can be induced by autogenous expansion characteristics of MgO concrete made in specific burning temperature. The volume change induced cracking has great influence on the long-term durability and serviceability. To evaluate risk of cracking, the computer programs for analysis of thermal and autogenous expansion stresses were developed. In these 3-D finite element procedures, long-term autogenous expansive deformation is modeled and its resultant stress is calculated and then verified by comparison with manual calculation results. In this study, the stress development is related to thermal and autogenous expansive deformation. Using the developed program, residual stresses of MgO concrete were compared and analysed in the example From the numerical results it is found that long-term, and temperature dependent expansive concrete with light-burnt MgO is most effective in controlling the risk of cracking of mass concrete because it has high temperature for long period. The developed analysis program can be efficiently utilized as a useful tool to evaluate the thermal and autogenous expansion stresses in mass concrete structures with lightly burnt MgO.

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

  • 이용복;정진성
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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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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Residual Stress in Welds of High Strength Steel( POSTEN60, POSTEN80) (고강도강(POSTEN60, POSTEN80) 용접접합부의 잔류응력)

  • Chang, Kyong Ho;Lee, Chin Hyung
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.16 no.5 s.72
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    • pp.519-528
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    • 2004
  • Most of ferrous b.c.c weld materials may experience martensitic transformation during rapid cooling after welding. And it is well known that volume expansion due to phase transformation could influence in the case of welding of high tensile strength steels on the relaxation of welding residual stress. To apply this effect practically, it is a prerequisite to establish a numerical model which is able to estimate the effect of phase transformation on residual stress relaxation quantitatively. In this study, we investigated the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress through experiment. And three-dimensional thermal elastic-plastic FEM analysis is conducted to reproduce the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress. Also we carried out the analysis of welding residual stress in welds of similar or dissimilar steels considering the effect of residual stress relaxation due to phase transformation.

Mechanism and Effects of Welding Residual Stress -Mechanism of Welding Residual Stress- (용접잔류응력의 생성 메카니즘과 그 영향(I) -용접잔류응력의 생성 메카니즘-)

  • 박정웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.22 no.2
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    • pp.1-2
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    • 2004
  • 강구조물 제작시 용접프로세스에 의해 용접부 근방에서는 용접열원에 의해 급속가열ㆍ급속냉각의 열 사이클을 받으며, 열원의 이동과 함께 온도장이 변화하므로 용접부에 불균일한 온도분포가 발생된다. 이러한 불균일한 온도분포에 의한 용접부 근방의 열팽창ㆍ수축을 용접부로부터 떨어져 있는 저온상태의 부재가 이를 구속하여 결과적으로 용접변형과 잔류응력이 발생한다.(중략)