• 대한기계학회논문집A
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• 제37권11호
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• pp.1339-1347
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• 2013

기존 단축 크리프시험에서는 천이 크리프의 영향을 무시하고 정상상태 크리프만을 고려하기 때문에 실제 크리프 특성을 나타내지 못한다. 이에 본 연구에서는 천이크리프를 고려한 압입 크리프 물성평가법을 제시한다. 다양한 재료에 대해 구형압입시험 전산모사를 이용해 크리프 물성변화에 따른 거동을 살펴보고, 크리프 특성을 무차원 변수들의 회귀식으로 표현한다. 이를 토대로 천이크리프를 고려한 압입 크리프 물성평가 프로그램을 생성했다. 제시한 물성평가 프로그램을 통해 압입 하중-변위 곡선으로부터 크리프지수, 계수값들을 각각 1.1%, 2.3% 오차범위에서 예측할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1001-1010
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• 2015

본 논문에서는 탄성-소성-크리프 상태에서 시간의존적 균열 선단 응력장을 평가하기 위해 Single-Edge-notched-Bend (SEB) 시편을 사용하여 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이크리프의 초기소성 영향을 조사하고자 다양한 초기하중을 대해 고려하였으며, 또한 소성물성과 크리프 물성의 영향을 조사하기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 결과로서, 기존 식의 수정을 통해서 천이크리프 상태에서의 균열 선단 응력장의 예측 식을 제안하였으며, 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였다. 그리고 m 과 n 이 같은 경우뿐만 아니라 m과 n이 다른 경우에도 천이크리프 상태에서 균열 선단 응력장을 예측 할 수 있는 식을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권9호
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• pp.851-857
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• 2015

본 논문에서는 탄성-소성-2 차 크리프 상태에서 시간의존적 C(t) 적분에 대해 평가하였다. Single- Edge-notched-Bend (SEB) 시편에 대해 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이 크리프에 대한 초기 소성의 영향을 연구하기 위해 다양한 초기 하중에 대해 고려하였다. 또한, 소성물성과 크리프 물성의 영향을 보기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 본 논문에서는 기존 식의 수정을 통해서 천이 크리프 상태에서의 C(t) 적분의 새로운 예측 식을 제시하였다. 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였고, 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우에만 적용할 수 있는 기존 예측 식을 보완하여 m 과 n 이 다른 경우에도 천이 크리프 상태에서 C(t) 적분을 예측할 수 있는 식을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권1호
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• pp.81-90
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• 2012

재료시험기법 중 하나인 압입시험은 크리프 특성 분석에 이용될 수 있다. 그러나 많은 기존 연구들이 정상상태의 크리프 특성만을 이용하고 있기 때문에, 단축시험과 압입시험 사이에는 상당한 차이가 발생한다. 따라서 정확한 크리프 평가를 위해서는 천이 크리프 특성을 고려하여야 한다. 본 연구에서는 Ogbonna 등(14)의 구형 압입자를 이용한 천이 크리프 해석을 확장, 자기 유사성을 갖는 원뿔형 압입자에 적용했다. 천이 크리프 특성을 유한요소해석을 통해 분석하여 정리하였으며, 구형 및 원뿔형 압입시험의 천이 특성을 비교했다. 또한 재료의 탄성변형률, 압입자 형상, 압입접촉면적, 대표 변형률 등 기존 평가법들에서 정량적으로 잘 고려되지 못하고 있는 부분들을 살펴보고 그 해결방안을 제시했다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권12호
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• pp.1257-1263
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• 2015

제 4 세대 원자로의 고온 구조재료로 사되는 Grade 91 강의 크리프 균열성장 거동에 대한 천이영역과 정상상태영역에서의 상관 관계를 조사하였다. 이를 위해 $600^{\circ}C$의 동일한 온도 및 동일한 하중조건에서 1/2" CT 시편을 사하여 크리프 균열성장 시험 데이터를 얻었다. 크리프 균열성장 속도식은 $C^*$-파괴매개변수를 사하여 천이영역과 정상상태영역에서의 평가 식을 각각 도출하였다. $C^*$와 da/dt 의 관계에서 천이영역의 크리프 균열성장 속도는 시험 데이터의 산포가 크지만 정상상태영역의 크리프 균열성장 속도와 비슷한 기울기로서 상관성이 있었으며 천이영역 균열성장속도는 정상상태 균열성장속도에 비해 약 5.6 배 낮았다. 본 결과를 이하면 짧은 시간의 천이영역 균열성장속도로부터 장시간의 시험으로 얻을 수 있는 정상상태 균열성장속도를 예측할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권6호
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• pp.609-617
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• 2011

최근 효율을 높이기 위한 플랜드의 환경이 고온, 고압으로 변화함에 따라 열하중과 기계하중을 동시에 반영한 균열 평가는 플랜트의 건전성을 위하여 반드시 필요하다. C(t)-적분은 고온 균열 평가에 있어서 천이 크리프 상태의 균열을 평가하는 중요한 요소이다. 열하중과 기계하중이 동시에 작용하는 환경에서의 C(t)-적분을 예측하는 것은 복잡하며 하중조건이 달라지는 경우에는 더욱더 복잡해진다. 본 논문에서는 열하중과 기계하중의 하중조건이 달라지는 여러 조건에 대한 C(t)-적분 평가식을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1065-1073
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• 2009

In this paper, the estimation method of C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads is proposed for elastic-plastic-creep material via 3-dimensional FE analyses. Plasticity induced by initial loading makes relaxation rate different from those produced elastically. Moreover, the interactions between mechanical and thermal loads make the relaxation rate different from those produced under mechanical load alone. To quantify C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads, the simplified formula are developed by modifying redistribution time in existing work done by Ainsworth et al..

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권9호
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• pp.949-956
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• 2009

The C(t)-integral describes amplitude of stress and strain rate field near a tip of stationary crack under transient creep condition. Thus the C(t)-integral is a key parameter for the high-temperature crack assessment. Estimation formulae for C(t)-integral of the cracked component operating under mechanical load alone have been provided for decades. However, high temperature structures usually work under combined mechanical and thermal load. And no investigation has provided quantitative estimates for the C(t)-integral under combined mechanical and thermal load. In this study, 3-dimensional finite element analyses were conducted to calculate the C(t)-integral of elastic-creep material under combined mechanical and thermal load. As a result, redistribution time for the crack under combined mechanical and thermal load is re-defined through FE analyses to quantify the C(t)-integral. Estimates of C(t)-integral using this proposed redistribution time agree well with FE analyses results.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1722-1729
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• 1994

At early stage of creep-fatigue crack growth tests, initial transient behavior which implies high crack growth rate has been generally observed by some researchers. Since the influence of the initial transient crack growth behavior on the remaining life of components is significant, cause of it should be further studied. In this study, characteristics of the initial transient behavior of 1Cr-1Mo-0.25V steel is studied experimentally by performing creep-fatigue crack growth tests at $538^{\circ}C$ in air under trapezoidal waveshapes. It is verified that the cause of the initial transient behavior is not high ${(C_t)}_{avg}$ values due to the small scale creep condition at the early stage of test, but oxidation-dominated crack growth mechanism during the transient period which is different from the creep-dominated crack growth mechanism in steady crack growth period.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권4호
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• pp.490-497
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• 1998

An elast-biscoplastic finite element analysis is performed to investigate detailed growth behavior of creep cracks and the numerical results are compared with experimental results. The results of mesh translation method are compared with those of node release method. Load line displancement curve obtained from the crack growth analysis by mesh translation shows the improved results than that obtained from the crack growth by node release method when the secondary creep rate is only used as creep material property. The results of accounting for primary creep rate and instantaneous plasticity shows a good agreement with the experimental result.