• Journal of the KSME
• /
• v.29 no.2
• /
• pp.118-124
• /
• 1989

피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.

• Journal of the KSME
• /
• v.29 no.2
• /
• pp.106-117
• /
• 1989

어느 산업체이든 설계. 제작한 부품 또는 기계가 기대했던 수명에 달하기전에 부셔지는 경우를 여러 번 당하였으리라 믿는다. 이러한 많은 파괴 현상중 가장 빈도가 많은 것이 피로 파괴인데 피로 파괴의 근본적인 개념을 아직 우리나라 산업체에서는 습득하고 있지 못한 관계로 피로 파 괴원인을 분석하고 방지대책을 세우는데 여러 가지로 어려움을 느끼게 된다. 그 큰 이유중 하 나는 피로 파괴학(fatigue fracture engineering)의 역사가 짧고 또 아직까지 국내 대학 학부 교과 과정에서 심도있게 다루고 있지 않고 있기 때문이라 생각한다. 앞으로 제품의 품질면에서 국제 경쟁력을 높이며 새로운 착상에 의한 신제품을 개발하기 위해서는 이 분야의 사전지식은 필수 적이다. 이러한 의미에서 본 글에서는 산업체에 종사하시는 분들 중 이 분야에 대해 별다른 지 식이 없는 분을 위해 개략적인 개념을 중심으로 피로 파괴학을 소개하고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.4 no.4
• /
• pp.13-21
• /
• 1987

4-4 품질관리 품질관리에는 세가지의 중요한 스텝이 있다. 첫째는 소요자재의 관리, 두째는 공장에서 조립할때의 관리, 세째는 출고관리이다. 특수 파괴설계방법론을 이 모든 과정들에 적용시켜야 할 것이다. 4-4-1 수입자재의 품질 자재들을 매입 혹은 수입할 경우에 검사하여야 할 여러가지 가 있다. 1 재료를 매입할 때 성질들이 얼마나 균일한가\ulcorner 2 최소 인성치는 얼마로 보증되어 있는가\ulcorner 3 재료들을 선별하여 거절하느나, 수락하느냐를 결정하기 위하여 어떠한 비파괴 검사법을 사용하느나\ulcorner 수입재료들에 대해서 파괴측정 시험을 해보면 실험방법이나 재료종류들에 관련되어서 실험데이타들에 전형적인 산포현상이 나타나게 마련이다. 예를들어보면 항복응력이 1400Mpa인 퀘칭하여 켐퍼링한 강의 공칭 파괴인성치는 $_{4}$는 90Mpa .root. m 일 수도 있고 60Mpa .root. m일 수도 있다. 아래 그림에 이 현상을 예시하였다. 파괴문제가 중요시 되는 부품에 대해서는 특수하게 파괴인성치를 규정하여 재료를 구입하여야 한다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.4 no.2
• /
• pp.27-32
• /
• 1987

앞에서 강론한 파괴역학에 대한 일반적인 원리를 잘 이해하면 우리들은 기계요소 및 구조물을 설계할 때에 그 설계조건과 파괴조건들을 감안하여 적절한 재료를 선택할 수 있을것이다. 파괴인성치 개념을 적용한 설계방안은 근본적으로 결함들이 존재하고 있는 구조물의 파손위험을 최소화시키는 것이 주안점이다. 구조물의 구성부재들이 절대로 파손되지 않도록 경비를 많이 들여서 즉 과도설계(overdesign) 할 수도 있으나, 이것은 현대사회에서 경쟁력이 없다. 다른 하나의 극단적인 상황은 중요한 구성부재를 과소설계(underdesign)한 결과 파손사고가 발생하여 인명이 손상되어 회사들의 신용도가 추락되어 결국 회사가 문을 닫게되는 경우를 들 수 있겠다. 경영의 결정권이 있는 사람들이 파괴역학 개념을 이용한 설계 방법을 채택할려고 할 때에는 투자와 이에 상응하는 혜택(이익)을 고려하지 않을 수 없을 것이다. 우리나라 의 경제적인 발전이 눈부시게 되고 이에 따라서 우리나라의 독자적인 설계기술이 개발되고 있는 이즈음 특히 파괴역학개념을 이용한 설계방안의 활용도가 상당히 증가하리라고 예견되는 바이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.10a
• /
• pp.85-86
• /
• 2008

케이블의 원가절감을 위해 절연체의 절연두께를 줄이거나 초초고압화가 되어 갈수록 절연성능의 신뢰성 향상이 한층 요구되고 있다. 이를 위해 케이블 및 접속함의 절연체 내에 각종의 결함이 어느 정도 절연성능을 떨어뜨리는지 정량적으로 파악하여 개선할 필요가 있다. 또한 완제품 내 잔족하고 있는 이물의 종류 및 위치를 알 수 있으면 생산공정 내에서 이물 유입 경로를 파악하여 이물이 유입되는 것을 차단할 수 있다. AC내전압 파괴시험을 수행할 때 설계치 보다 저전계에서 파괴될 경우 파괴공을 조사하여 원인을 규명하고자 하지만 국부적인 결함으로 인한 파괴는 결함부를 소실시키기 때문에 파괴공 및 주위의 절연체를 현미경으로 관찰하여도 찾기가 어렵다. 따라서, 전원을 고속으로 차단하여 결함부가 완전히 소손되는 것을 막고 PD발생 위치를 추정하여 결함을 확인하는 방법이 요구 되어진다. 이러한 시험 방법을 전구차단법 이라고 하며, 고도의 PD측정기술과 판정기술이 필요한 종합적인 기술이다. 본 논문에서는 PPD 기술의 핵심인 노이즈 제거 기술과 판별기술을 서술하고 실제 접속함(PMJ)에 적용하여 PPD 기술의 유효함을 증명하였다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1996.05c
• /
• pp.296-301
• /
• 1996

이 연구의 목적은 원주방향 균열을 가진 페라이틱 배관의 파괴거동을 실험적으로 평가하는데 있다. 한계하중방법, SC.TNP 방법, R6방법, 그리고 ASME Code방법과 같은 여러 파괴거동 평가 방법의 타당성이 PWR 운전조건(압력:15.5MPa, 온도:228$^{\circ}C$)하에서의 직경 16인치의 대규모 배관파괴실험을 통해 조사된다. 모사지진하중, 단일주파수 사인함수하중, 정하중과 같은 여러 가지 형태의 하중이 배관의 하중지지능력에 미치는 영향이 조사된다. 또한 엘보우부위와 직관부의 영향과 표면균열 및 관통균일의 영향 등도 함께 조사된다. 결과는 다음과 같다. (1) 표면균열을 가진 배관의 파괴거동은 한계하중방법과 SC.TNP 방법에 의해 잘 예측할 수 있다. 반면 관통균열의 경우는 한계하중방법에 의해 잘 예측된다. (2) 모사지진하중하에서는 단일주파수 사인함수하중이나 정하중 하에서 보다 하중지지능력이 크게 예측된다. (3) 엘보우부위와 직관부, 관통균열과 표면균열 사이에 파괴거동에 대한 큰 차이는 없다.

• Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
• /
• v.3 no.3
• /
• pp.33-44
• /
• 1999

An energy balance procedure is developed to incorporate the effects of earthquake duration which involves the effect of cyclic loading and the corresponding cumulative plastic deformation. Particular emphasis is given to the flexural failure of non-seismically designed columns of reinforced concrete frames. For this, conceptual strength deterioration models for columns, governed by concrete, anchorage failure and longitudinal steel fracture due to low-cycle fatigue, are proposed. It is evident that the energy-based method has good agreement with the experimental data and is able to predict the failure mode.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.3 no.2
• /
• pp.87-100
• /
• 1989

해양구조물의 원통형 조인트에 대한 파괴역학적 피로수명 산출방법이 개발되었다. 개발된 방법을 이용해서 2평면 K형 조인트에 대한 피로수명을 구체적인 파괴역학적 방법으로 산출 하였다. 이 분석을 위해 용접부위 표면균열의 응력확대 계수를 3차원 유한요소법에 의해 계산하였다. 계산된 결과에 의하면 용접부위 표면균열 첨단은 단순한 Mode I형태를 보이지 않고 Mode I, II, III이 복합된 형태임이 입증되었다. 계산된 응력확대 계수를 사용해서 16개의 용접부위균열 성장형태를 일반적인 피로균열 성장법칙을 적용해서 계산하였고, 균열성장의 안정분석을 통해 각 균열의 최종 파괴상태를 파괴해석도면(failure assessment diagram)법을 이용해서 계산하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• v.34 no.2
• /
• pp.157-162
• /
• 1997

Silicon Nitride samples with different microstructure were prepared by hot pressing and subsequent heat treatment under N2 gas pressure. The fracture toughness (KIC)of Si3N4 increased with the increase of grain size, but the bending strength of plain specimen($\sigma$F) decreased. The relation between fracture stress($\sigma$c) and equivalent crack length(ae) agreed well with the calculated values by process zone size failure criterion. A probabilistic failure assessment curve is proposed based on both statistical character of $\sigma$F and KIC.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.5 no.3
• /
• pp.116-124
• /
• 1993

지간 2ｍ인 RC바닥판을 모델로 하여 송정등이 연구한 실험결과를 기초로 피로파괴 가능성에 대하여 규명하였다. 같은 Md/Udptj 콘크리트 강도 240kg/$ extrm{cm}^2$이 210kg/$\textrm{cm}^2$보다 피로파괴 수명이 길게 나타나고, 유효높이 14,15cm는 Md/U를 크게 하여도 피로파괴수명에는 큰 증가가 없는 것으로 나타나고 있다. 같은 조건에서 92년판 시방서에 의해 설계한 단면이 85년판 시방서에 의해 설계한 것보다 피로파괴수명이 약 50% 증가된 것으로 나타나고 있으나, 양 시방서에 의해 설계된 단면 모두 펀칭전단 피로파괴가 일어날 수 있으므로 바닥판의 최소두께를 조정해야 할 필요가 있다.