• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.773-782
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• 2002

본 연구에서는 향후 사용빈도가 증가할 것으로 예상되는 SM570, POSTEN60 및 POSTEN80 강재를 대상으로 용접선 방향이 피로균열성장속도에 미치는 영향, 용접방법 및 강도등급에 따른 피로균열성장특성, 그리고 각 재질별(모재부, 열영향부, 용접금속부) 피로균열 성장특성을 정량적으로 평가하기 위해서 CT시험편을 제작해서 일련의 피로시험을 실시하였다. 피로시험결과 노치가 용접선과 평행한 시험체의 경우 노치선단에 존재하는 압축잔류응력의 영향으로 노치가 용접선과 직각인 시험체의 경우보다 피로균열성장속도의 지연현상이 현저해지는 것을 알 수 있었다. 그리고 용접 방법에 따른 피로균열성장특성은 강재의 강도등급에 관계없이 FCAW가 SAW에 비해서 피로균열성장속도의 분산이 적게 나타나고 있으며, 또한 높은 응력확대계수범위 영역에서 피로균열성장속도의 수렴현상이 나타나는 것을 알 수 있었다. 한편 본 피로시험결과와 기존의 연구결과를 비교하면 피로균열성장영역에서의 피로균열성장속도는 유사한 경향을 나타내고 있으므로 본 연구에서 대상으로 한 강재는 피로안전성을 충분히 확보하고 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.157-162
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• 2011

발전설비 및 자동차의 엔진에서 고온과 응력이 발생하므로 안전을 위하여 제품을 생산하기 전에 재료의 수명설계가 필요하다. 본 연구에서는 온도, 응력, 파단 시간으로 이루어진 무기력계수를 이용하여 수명설계를 수식화하였다. 통합수명식을 이용하여 SP-Creep 시험 데이터와 계산된 데이터를 비교하였다. SP-Creep 시험은 X20CrMoV121강의 파단시간을 획득하기 위하여 수행하였고 수명설계식을 통해 하중, 온도, 하중-온도가 작용하는 3가지 경우를 고려하였다. 첫째로, 무기력계수는 SP-Creep 시험에서 획득한 파단응력과 시간에 의해 계산하였다. 두 번째로, 온도 조건을 주어 수명을 예상하였다. 세 번째로, 부재는 피로와 크리프가 동시에 작용할 때 커플링 효과 때문에 더 열악한 상태에 놓이게 된다. 수명은 커플링 효과 때문에 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.938-946
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• 1989

본 연구에서는 CT시험편을 이용하여 소규모 항복조건하에서 하한계(near threshold)영역과 안전균열성장(제II)영역의 균열진전거동을 파악하고 피로균열 진전속도와 음향방출거동, 파단면 특성을 각각 비교, 고찰하여 각 파라미터간의 상관 관계 및 유용성을 검토하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3121-3126
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• 2013

원전 배관의 건전성평가는 원자로 안전을 위해 중요하며 결함발견 시 반드시 건전성을 확보해야만 한다. 균열을 갖는 구조물에 대한 정확한 응력확대계수 해석과 균열성장속도는 파괴강도와 피로수명을 평가하는데 필요로 한다. 피로설계와 수명평가는 배관, 산업공장장비 등과 같은 구조물을 설계하는데 극히 중요하다. 응력확대계수를 이용한 균열간의 상호 간섭해석은 유한요소법으로 구하였다. 내압을 받는 원통형구조물의 경우 표면균열의 인접점에서 간섭이 가장 크게 일어남을 확인하였다. 또한, 반복하중 균열에 대해서는 균열 성장평가와 더불어 피로하중에 의한 균열진전을 예측하기 위한 피로해석을 수행하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.93-101
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• 2015

철도차량에서의 축은 안전한 운행을 하기 위해서는 중요한 역할을 함으로서 그 강도 및 내충격성, 재질, 안전계수, 응력 및 변형이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 Model 1과 Model 2의 시뮬레이션 모델들이 있다. 이 모델들은 CATIA와 ANSYS로 설계, 구조 및 피로 해석을 통한 융합 기술을 수행함으로서 연구된다. Model A의 최대 변형량과 최대 등가응력이 Model B보다 더 작음으로서 Model A가 Model B보다 내구성을 더 가지고 있다. 본 연구 결과를 철도 차량의 부품 설계에 응용함으로서 파손을 방지하기 위한 내구성이 고찰될 수 있다. 그리고 디자인 면에서의 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.133-138
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• 2007

The balance shaft housing in the recent engines tends to have the high cycle fatigue crack caused by increased engine power. In this paper, a CAE procedure is introduced to predict the durability of the balance shaft housing. The procedure is performed through two analysis steps. In the first step, the multibody dynamic simulation is used to obtain more accurate loading boundary conditions applied to the finite element model for the following step. Next, the finite element analysis is performed to predict the durability of the balance shaft housing through the calculation of the safety factor. Through this CAE procedure, the revised balance shaft housing was developed to improve the durability. And the durability of the housing was confirmed experimentally.

• 한국안전학회지
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• 제6권2호
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• pp.5-13
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• 1991

In this paper, the interfacial stress intensity factors( $K_{i}$＝ $K_1$＋i $K_2$) for the edge interface crack in the dissimilar materials(isotropic-isotropic materials, isotropic-composite materials) were analysed by BEM(Boundary Element Method). The fatigue crack growth behaviour was investigated by load constant fatigue test. From the experimental results, the relationship between da/dN and interfacial stress intensity facto, ( $K_{i}$ or $K_1$) can be expressed by Paris'law for homogeneous materials.s.s.

• 선박안전
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• 제12권
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• pp.36-43
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• 2003

Fatigue life estimation by the theoretical stress concentration factors are, in general, considerably different from test results. And in calculating stress concentration factor, it is very difficult to consider actual geometry and material property which are the notch shapes, imperfections or defects of materials such as porosities inclusions and casting defects, etc. Therefore, the paper deals with the experimental method to find out the more exact stress concentration factors by measuring the strain distributions on each specimen by 3D-ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) System. Then the fatigue lives are compared between theoretical calculations using stress concentration factors determined by 3D-ESPI system and fatigue test results

• 한국안전학회지
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• 제11권2호
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• pp.3-8
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• 1996

Fatigue fracture is the cyclic fracture phenomena at a very small local area near a crack tip. Therefore, the detailed quantitative experimental analysis about local cyclic strain distribution near a crack tip is prerequisite In order to make an effective parameter able to account for fatigue fracture problems. However, there are few reports on detailed quantitative experimental analysis of a local cyclic strain distribution near a crack tip, because of experimental difficulties. In this study, the distribution of local fatigue strains near a fatigue crack tip was in detail studied using by fine dot grid strain measurement method. From these results, a single parameter, which characterizes local fatigue strain field, was proposed. In addition, this parameter was applied to evaluate the fatigue crack propagation rate.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.89-98
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• 2017

해양플랜트 구조물은 현장에서의 제작이 어려워 작업장에서 중 소단위의 모듈로 제작한 뒤 바지선을 이용해 현장으로 운송 후 설치 제작하는 방식이 사용되고 있다. 이 때 운송 시 발생하는 반복적인 환경하중으로 인해 구조물의 접합부에 피로하중이 작용하게 된다. 따라서 본 연구에서는 플랜트구조물의 운송과정에서 발생하는 피로하중을 적용한 고장력 볼트 접합부의 피로강도에 대한 구조적 신뢰성을 확인하고자 도입축력, 마찰계수, 볼트종류를 변수로 한 실험연구를 수행하였다. 다양한 변수를 고려한 고장력 볼트의 축력변화에 따른 볼트 풀림 현상 규명 연구결과, 고장력 볼트의 축력변화가 1% 내외에서 나타나 구조적 안전성에는 영향을 미치지 않는 것으로 판단된다.