• 제목/요약/키워드: 파괴저항선도

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폭발하중을 받는 철근콘크리트 부재의 직접전단 파괴 및 휨 파괴 저항성능 평가를 위한 수치해석 모델 개발 (Numerical Model to Evaluate Resistance against Direct Shear Failure and Bending Failure of Reinforced Concrete Members Subjected to Blast Loading)

  • 주석준;곽효경
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권6호
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    • pp.393-401
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    • 2021
  • 본 논문에서는 폭발하중을 받는 부재의 저항성능 평가를 위한 모멘트-곡률 관계 기반 수치해석 기법을 소개한다. 직접전단 파괴 모드를 고려하기 위하여 경험적인 직접전단응력-슬립양 관계를 기반으로 하는 무차원 스프링 요소를 도입하였다. 재료에 대해 정의된 동적증가계수 식을 바탕으로 단면의 모멘트-곡률 관계에 직접적으로 적용가능한 단면의 곡률 변화율에 따른 동적증가계수 식을 제작하였다. 또한 부착슬립의 영향을 고려하기 위하여 소성힌지영역 내에 등가 휨강성을 도입하였다. 제안된 수치해석 모델의 타당성 검증을 위하여 실험결과와의 비교연구를 수행하였으며, 단자유도계 모델의 해석결과와의 비교를 통해 본 수치해석 모델의 우수성을 확인하였다. P-I 선도를 제작하여 부재의 휨 파괴 및 직접전단 파괴에 대한 저항성능을 평가하였으며, 매개변수 연구를 수행하여 P-I 선도 및 저항성능의 변화를 확인하였다.

조사취화를 모사한 스테인레스강의 파괴저항선도를 예측하기위한 유한요소 손상해석기법 (Finite Element Damage Analysis Method for J-Resistance Curve Prediction of Cold-Worked Stainless Steels)

  • 서준민;김지수;김윤재
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • Materials in nuclear power plants can be embrittled by neutron irradiation. According to existing studies, the effect of the material property by irradiation embrittlement can be approximately simulated by cold working (pre-strain). In this study, finite element damage analysis method using the stress-modified fracture strain model is proposed to predict J-Resistance curves of irradiated SUS316 stainless steel. Experimental data of pre-strained SUS316 stainless steel material are obtained from literature and the damage model is determined by simulating the tensile and fracture toughness tests. In order to consider damage caused by the pre-strain, a pre-strain constant is newly introduced. Experimental J-Resistance curves for various degrees of pre-strain are well predicted.

압축잔류응력이 판의 파괴 특성에 미치는 영향에 관한 실험적 평가 (An Experimental Assessment of the Effects of Residual Stresses on Fracture Behavior of the Plate)

  • 장창두;박용관;송하철;김병일
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.435-440
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    • 2002
  • 잔류응력이 판의 파괴 특성에 미치는 영향의 정량적 평가를 위하여, 균열이 존재하는 CT(Compact Tension) 시편에 가스 토오치 (gas torch)를 이용한 국부 가열을 실시하여 인위적인 잔류응력을 생성시키고, 열탄소성 유한요소해석을 통하여 생성된 잔류응력장을 평가하였으며, 잔류응력이 존재하는 시편과 잔류응력이 존재하지 않는 시편에 대한 파괴인성 실험을 실시하여 이들의 결과를 파괴저항 선도 상에서 비교, 분석함으로써 압축 잔류응력이 파괴 특성에 미치는 영향을 정량화하였다.

안전주입 및 정지냉각 배관의 LBB 적용을 위한 배관평가선도 개발

  • 허남수;서명원;김영진;표창률;박상덕
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 추계학술발표회논문집(2)
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    • pp.697-702
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    • 1996
  • 원전 배관계통에 LBB를 적용하면 배관파단으로 인한 동적영향(dynamic effect)을 고려하지 않아도 되므로 각종 구조물의 설계가 단순해지고, 배관파단에 대비해 설치하였던 각종 지지구조물들을 제거할 수 있으므로 설계비용 절감 등 경제적 이점을 얻을 수 있다. 본 논문의 목적은 차세대원전 안전주입 및 정지냉각계통 배관에 대해 설계초기단계에서 LBB적용 여부를 판단할 수 있는 배관평가선도를 개발하는 것이다. 이를 위해 먼저 배관재료의 응력-변형률곡선을 사용하여 감지가능한 균열길이를 산출하였으며, 3차원 유한요소해석과 배관재료의 파괴저항곡선을 이용한 균열안정성평가를 수행하여 배관평가선도를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 배관평가선도를 배관설계초기단계에 사용하면 LBB적용여부로 인한 설계변경과정이 불필요하므로 전체공기를 단축할 수 있으며, 특정한 배관계통이 아닌 일반 배관계통에 적용할 수 있으므로 LBB해석회수를 상당히 줄일 수 있다.

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영광원자력 배관소재의 재료물성치 평가 (III) -주증기계통- (Evaluation of Material Properties for Yonggwang Nuclear Piping Systems (III) - Main Steam System -)

  • 김영진;석창성;김종욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1460-1468
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    • 1995
  • The objective of this paper is to evaluate the material properties of SA106 Gr. C carbon steel and its associated weld manufactured for main steam system of Yonggwang 3,4 nuclear generating stations. A total of 43 tensile and 35 fracture toughness tests were performed and the effects of various parameters such as pipe size, crack plane orientation, test temperature, welding on material properties were discussed. Test results show that the effects of crack plane orientation, test temperature, and welding on fracture toughness were significant while the effects of pipe size, specimen orientation and test temperature on tensile properties were negligible. Especially the dependence of J-R curves on the crack plane orientation appears to be the characteristics of carbon steel.

영광원자력 배관소재의 재료물성치 평가 (II) -안전주입계통- (Evaluation of Material Properties for Yonggwang Nuclear Piping Systems(II) - Safety Injection System-)

  • 김영진;석창성;장윤석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.1451-1459
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    • 1995
  • The objective of this paper is to evaluate the material properties of SA312 TP316 and SA312 TP304 stainless steels and their associated welds manufactured for safety injection system of Yonggwang 3,4 nuclear generating stations. A total of 62 tensile tests and 46 fracture toughness tests were conducted and the effects of various parameters such as pipe size, crack plane orientation, tests were conducted and the effects of various parameters such as pipe size, crack plane orientation, test temperature, welding on material properties were discussed. Test results show that the effect of test temperature on fracture toughness was significant while the effects of pipe size and crack plane orientation on fracture toughness were negligible. Fracture toughness of the weld metal was in general higher than that of the base metal.

PWR 원전 주조 스테인리스강 배관의 열취화 평가 (Evaluation of Thermal Embrittlement for Cast Austenitic Stainless Steel Piping in PWR Nuclear Power Plants)

  • 김철;진태은
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.96-101
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    • 2004
  • Cast austenitic stainless steel is used for several components, such as primary coolant piping, elbow, pump casing and valve bodies in light water reactors. These components are subject to thermal embrittlement at the reactor operating temperature. The objective of this study is to summarize the method of estimating ferrite content, Charpy impact energy and J-R curve and to evaluate the thermal embrittlement of the cast austenitic stainless steel piping used in the domestic nuclear power plants. The result of evaluation, two domestic nuclear power plants used CF-8M and CF-8A material has adequate fracture toughness after saturation.

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재료 동적영향을 고려한 주냉각재 배관 LBB 적용시 Dynamic Strain Aging의 영향 분석

  • 양준석;박치용;정우태;유기완;김진원
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.305-311
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    • 1998
  • 최근들어 고려된 LBB(Leak Before Break) 적용요건중 동적파괴시힘 절차에는 울진 3&4호기 이후 파단전누설개념이 적용되는 배관이 탄소강으로 제작될 경우. 이 배관이 Dynamic Strain Aging (DSA)에 의해 파괴저항치가 감소되지 않는다는 것이 정량적으로 입증되지 않는 한, 동 배관의 파괴 물성치 결정시 DSA의 영향이 고려되어야 하며, DSA 영향을 평가하기 위해서는 동적과괴시험이 수행되어야 함을 요건화 하고 있다. 본 연구에서는 DSA 효과에 의한 파괴저항(J-R) 특성의 저하가차세대원전 원자로냉각재배관 파단전누설개넘(LBB) 적용시 설계 안전여유도에 영향을 미치지 않는 정도임을 평가하는데 있다. 따라서 ASME Section III에서 탄소강으로 분류하고 있는 강종별 파괴인성 변화를 고찰하고, 차세대원전 주냉각재배관 재료인 SA508 Class la의 최대 파괴인성 감소치를 예측하여, 울진 3&4호기에서 측정된 엘보우용 SA516-Gr.70 강의 DSA 영향 평가 결과와 비교 분석하여 차세대원전 주냉각재배관의 DSA영향을 평가하였다. 도출된 결론으로는 DSA 영향을 고려한 SA508 Class la의 J 및 dJ/dA 값은 극히 보수적으로 추정할 때 50% 이상 감소하는 것으로 예측된다. 이러한 DSA 영향을 고려하였을 경우 배관재 모재의 파괴인성치는 Weld-SAW의 J/T 값 수준으로 감소하였다. 그러나 현 LRB 해석이 가장 낮은 J/T값을 갖는 Weld-SAW Auto의 균열길이 2a인 J/T선도에 의거하여 수행되고 있다는 점을 고려한다면 비록 DSA가 배관재에 영향을 주는 가장 보수적인 값(J 및 dJ/dA값을 50% 이상)을 사용한다고 하더라도 차세대원전 LBB 적용에 문제가 되지 않음을 알 수 있다. 즉 차세대원자로 주냉각재배관에 LBB를 적용하는데는 DSA 영향은 상대적으로 중요하지 않다는 결론을 얻었다. 표면에 수소화물이 농축되어 있는 hydride layer가 형성됨을 관찰하였으며 ~5,000ppm 이상의 경우에는 수소화물의 방향성이 random하였으며 특히, ZIRLO$^{TM}$ 시편의 경우에서는 원주방향으로 길게 이어진 수소화물과 기계적 성질에 치명적인 반경방향의 수소화물이 평행하게 배열된 것을 관찰하였다.하였을 때는 Li$_2$O의 첨가에 의해 치밀화가 주로 일어났고, 반면에 $N_2$-7vol.%H$_2$ 분위기에서 소결하면 Li$_2$O의 첨가에 의해 작은 기공은 소멸되고 큰 기공이 생성되었다.지나치게 모국어의 영향만 강조하고 다른 요인들에 대해서는 다분히 추상적인 언급으로 끝났지만 이 분석을 통 해서 배경어, 목표어, 특히 중간규칙의 역할이 괄목할 만한 것임을 가시적으로 관찰할 수 있 다. 이와 같은 오류분석 방법은 학습자의 모국어 및 관련 외국어의 음운규칙만 알면 어느 학습대상 외국어에라도 적용할 수 있는 보편성을 지니는 것으로 사료된다.없다. 그렇다면 겹의문사를 [-wh]의리를 지 닌 의문사의 병렬로 분석할 수 없다. 예를 들어 누구누구를 [주구-이-ν가] [누구누구-이- ν가]로부터 생성되었다고 볼 수 없다. 그러므로 [-wh] 겹의문사는 복수 의미를 지닐 수 없 다. 그러면 단수 의미는 어떻게 생성되는가\ulcorner 본 논문에서는 표면적 형태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X^{0}$ elements)로 가정한다. 즉, [+wh] 의미의 겹의문사는 동일한 구성요 소를 지닌 병렬적 합성어([$[W1]_{XO-}$ $[W1]_{XO}$ ]$_{XO}$)로

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철도궤조(鐵道軌條)의 용접연결부(鎔接連結部)에 대한 피로균열성장(疲勞龜裂成長) (Fatigue Crack Growth of Welded Joints for the Rail of Railroad)

  • 장동일;박용걸;경갑수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.75-86
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    • 1986
  • 철도궤조(軌條) 용접연결부(鎔接連結部)는 용접(鎔接)에 의한 저인성(低靭性), 잔류응력(殘溜應力), 용접변형등(鎔接變形等)의 효과로 피로균열성장거동(疲勞龜裂成長擧動)의 복잡성을 나타낸다. 또한 철도궤조(軌條)의 장대화(長大化)로 용접연결(鎔接連結)이 불가피하며 용접연결부(鎔接連結部)에서는 피로파괴(疲勞破壞)가 빈번히 발생(發生)하고 있다. 이에 본(本) 연구(硏究)는 소재부(素材部), 가스압접부(壓接部), 테르밋트용접부(鎔接部)에 대하여 피로실험(疲勞實驗)을 행(行)하여 S-N 선도작성(線圖作成)의 기본적인 자료를 제시코져 하였다. 그 결과(結果), 소재부(素材部)가 용접부(鎔接部)보다, 또 가스압접부(壓接部)가 테르밋트용접부(鎔接部)보다 피로균열성장(疲勞龜裂成長)에 대한 저항성(抵抗性)이 좋으며, 이와같은 용접부(鎔接部)와 고강도(高强度)의 궤조강(軌條鋼)은 종래의 재료역학적(材料力學的)인 방법(方法)만으로 파괴(破壞)를 제어하는 것은 매우 위험하다는 것을 알 수 있었다.

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하이브리드섬유보강 고강도콘크리트의 피로거동에 관한 연구 (A Study on the Fatigue behavior of Hybrid Fiber Reinforced High Strength Concrete)

  • 김남욱;최고봉;김한상;배주성
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.127-135
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    • 2005
  • 최근들어 콘크리트 구조물이 대형화, 고층화, 장대화 및 특수화 됨에 따라 고강도콘크리트의 사용이 요구되고 있으나 고강도콘크리트는 일반강도콘크리트 보다 취성적인 파괴거동을 나타내고 있다. 따라서 취성적인 파괴 특성을 개선하고 균열성장 저항성을 증진시키기 위하여 ACI 363 위원회에서는 섬유보강콘크리트의 사용을 추천하고 있다. 한편, 교량 및 콘크리트 포장 등은 공용기간중에 적어도 수백만회 이상의 반복하중을 받고 있어 피로하중이 지배적이나 이에 대한 피로거동 및 피로강도의 규명이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 하이브리드섬유보강 고강도콘크리트의 피로거동과 피로강도를 규명하기 위하여 정적 및 피로시험으로부터 구한 반복회수와 중앙처짐과의 관계를 비교분석 하였으며 S-N선도로부터 피로강도식을 제안하였다.