• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.4 no.1 s.9
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• pp.55-62
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• 2000

A surface acoustic wave method for the evaluation of small fatigue crack initiated from a pit-type surface flaw is presented. In-situ ultrasonic experiments are performed for aluminum 2024-T3 alloy samples under the fatigue test. During the fatigue test, the surface acoustic wave reflection signal from the pit and crack is measured under different hold-stress levels. From the measured and predicted surface wave reflections the depths of fully and partially open cracks are determined and results are verified by comparing with SEM fractography The crack opening behavior of the fatigue crack is evaluated from the predicted effective crack depths. The method developed in this study can be applied to monitor and characterize crack initiation and propagation from pit-type surface flaws in the early stage of fatigue life.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.3
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• pp.52-62
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• 1994

기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.9
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• pp.853-860
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• 2017

To evaluate the effects of mode II on the crack initiation and propagation stages, the effects in the fatigue threshold region under a mixed-mode I+II loading state was experimentally investigated. In the case of mixed-mode I + II, during the crack initiation stage, as the loading application angle (${\theta}$) increased, cracks occurred in the lower load owing to the effects of mode II, while the crack propagation rate decreased. The effects of mode II were experimentally investigated in the crack propagation stage by means of multilevel loading direction variation. Following mixed-mode I+II ($0^{\circ}{\rightarrow}{\theta}{\rightarrow}60^{\circ}$), as the load application angle increased, the fatigue crack propagation rate decreased, as did the fatigue crack propagation rate, which occurred later. Following mixed-mode I + II in case of(${\theta}{\geq}75^{\circ}$), the fatigue crack propagation rate was found to increase, while the fatigue life decreased.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.691-700
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• 1999

본 연구에서는 요소를 사용하지 않는 새로운 해석방법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 복수의 초기균열을 지닌 강재가 반복피로하중을 받는 경우 균열들이 점진적으로 성장하여 부재가 파단에 이르는 과정을 해석적으로 규명하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반적인 피로균열성장법칙을 EFG법을 이용한 균열해석 알고리즘에 적용하여 복수의 균열들이 각각의 응력상태에 따라 차별적으로 성장해 나가는 과정을 해석할 수 있는 알고리즘을 도입하고 이를 바탕으로 다양한 하중상태하에서 복수의 균열들의 성장경로를 추정함과 동시에 이에 따른 잔존수명을 산정할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법을 피로균열 발생빈도가 큰 몇가지의 강부재 형태에 적용해 본 결과 다수균열 함유 부재의 피로균열 성장거동과 균열들의 피로수명을 성공적으로 예측할 수 있었다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.61-67
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• 2002

15Cr-5Ni 석출강화 스테인리스강 3종류의 피로균열 발생과 성장 특성 및 파괴인성에 대하여 노치함수로서 연구하였다. 3종류강의 열처리 조건은 $482\;^{\circ}C,\;579\;^{\circ}C$ 및 $621\;^{\circ}C$이다. $621\;^{\circ}C$에서 4시간동안 열처리한 시험편 C는 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 파괴인성을 보였으며, 3종류에서 피로균열 성장이 가장 늦었다. $482\;^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 시험편 A에서, 피로균열발생한계, ${\Delta}k{\rho}$, 는 노치반경0.3 mm에서 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 값을 보였다. 시험편 A는 시험편 B와 C보다 피로균열 성장이 빨랐지만, 피로균열 발생이 늦었다. 예 하중에 의한 노치선단의 압축잔류응력은 노치 시험편의 피로강도 향상에 유용한 방법이었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.3
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• pp.26-35
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• 1994

본 고에서는 VLCC(Very Large Crude Oil Carrier)의 운항중 선체의 구조적 불연속부에서 발생 하는 균열이 피로강도의 부족에 의해 발생하는 피로균열임을 밝히는 당사의 사례에 대해 설명 하고, 국부 구조해석기술을 이용하는 피로설계의 관점에서 선체구조가 충분한 피로강도를 갖고 안전한 구조가 될 수 있도록 선체 용접이음부의 피로강도를 평가하는 체계에 대해 검토하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.1 no.2
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• pp.34-44
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• 1983

이 논문에서는 먼저 연강 모재에 대해서 여러 가지의 반복 속도로 대기 중과 해수 중 및 3% Nacl 용액 중에서의 피로시험을 실시하고, 피로 균열 발생수명 및 전파수명에 미치는 속도의 영향을 검사함과 동시에 피로수명의 추정법에 대해서 해설한다. 그리고 연강의 완전용입 용접 이음의 toe 부에 대하여 추정한 피로 균열 발생수명과, 파랑주기에 가까운 10cpm의 반복 속도에서 피로시험을 실시하여 구한 수명과를 비교한 결과에 대해서도 소개하고자 한다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.9 no.2 s.31
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• pp.237-248
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• 1997

Three types of fatigue cracks frequently observed in the crane runway girders are verified experimentally using two testing-purpose girders with the size of $6400{\times}600{\times}300$ in millimeters. The fatigue cracks are observed in the vicinity of load-bearing points, at the end of gusset plates and at the fillet welded joints between the lower flange and the web. The load-bearing-point cracks are initiated at the intersection of the fillet welds between the upper flange and the web, where the vertical stiffener is located. The cracks grow up toward the diagonal direction of the web. The cracks observed at the fillet welded joints grow up perpendicularly to the crane runway girder. Compared with the JSSC fatigue design code, the joint class is classified as follows: E for the vicinity of load-bearing points, G or H for the end of gusset plates and D for the lower fillet welded joints. The tests reveal that the class of joint classification at the end of gusset plates and at the lower flange coincides with the fatigue design code.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.2 s.35
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• pp.303-315
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• 1998

Four types of repair procedures are applied to the fatigue cracked crane runway gilders, which are stop-holes as crack arrester stop-holes reinforced with high strength bolts, welding repair and reinforcement with high strength bolted splices. The fatgiue cracks are reinitiated at the region where stop-holes and weld repairments are applied, while none of the cracks are observed in the cases of stop-holes reinforcement and reinforcement with high strength bolted splices. When using stop-holes and hole-reinforcement all repaired regions show a same fatigue strength to the one before the repairments. The experiments also reveal that the proper weldment is an essential factor when applying the welding repairement as a properly welding produces the same level of fatigue strength after the repairement. When the situation permits to use reinforcement with high strength boilted splices, the experiments shows the repairment is the best possible method among the procedures available.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.23 no.3
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• pp.220-226
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• 2003

This paper presents the result of an investigation on the application of the acoustic emission method to the monitoring of fatigue crack initiation, growth and track location in welded joints. Fatigue test was carried out for a typical fillet welded joint of ship structure. AE parameter such as ring down count was analyzed in time domain and crack locations were examined by source location and cluster option which is one of the functions of AE signal processor The usability of AE mettled was confirmed for the detection of the initiation and location of through crack.