• 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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• 한국신뢰성학회 2002년도 정기학술대회
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• pp.199-204
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• 2002

본 연구에서는 저압 증기 터빈블레이드의 안전성 확보를 위하여 작용응력 및 강도의 변동성을 고려한 확률론적 해석을 수행하였다. 정상상태에서 작용응력은 이론 및 유한요소해석에 의해서 얻을 수 있으며, 최대 von-Mises 응력은 215.4MPa이다. 회전굽힘 하중하에서의 피로한도는 응력비 R= -1에서 계단식 시험법을 이용하여 구하였으며, 이의 확률론적 특성에 가장 적합한 분포는 3 모수 와이블 분포이다. 그리고 신뢰성에 미치는 다양한 인자들의 영향은 영향계수(sensitivity factor)를 이용하여 정량적으로 평가하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권2호통권35호
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• pp.187-199
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• 1998

고속철도는 고속으로 이동하는 일련의 이동질량효과를 일으켜 교량에 동적인 처짐을 일으킨다. 이러한 이동질량의 동적효과는 동일한 크기의 정적하중이 작용했을때에 비해 교량내부에 큰 응력을 발생시키고, 이때 발생하는 상반응력은 피로의 문제를 야기시켜 교량의 수명을 단축시킬수 있으며 과도한 응력은 교량의 안전에도 영향를 줄 수 있다. 그러나 지금까지 교량의 설계는 정적인 개념으로 되어왔는데, 예를 들면 동적인 영향을 고려하는데 단순히 정적하중에다 충격계수를 곱해준다. 그러나 충격계수의 고려는 단순하므로 동적인 거동에 영향을 미치는 모든 요소를 다 고려할 수는 없다. 따라서 이 연구에서는 고속철도의 이동질량 모형을 연구하여 이를 컴퓨터 모의 기법을 통해 해석하여 교량에 미치는 복잡한 동적 거 동특성을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.701-709
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• 2000

As the welding spot forms a singular geometry of an external crack type, fatigue failure of spot-welded specimens can be evaluated by means of a fracture parameter. Recasting the load vs. fatigue life relationships experimentally obtained, we predicted the fatigue life of spot-weld specimens with a single parameter denoted the equivalent stress intensity factor. This crack driving parameter is demonstrated to successfully describe the effects of specimen geometry and loading type in a comprehensive manner. The suggested fatigue life formula for a single spot weld can play a key role in the design and assessment of spot-welded panel structures, in that the fatigue strength of multi-spots is eventually determined by the fatigue strength of each single spot. We therefore attempt to evaluate the effectiveness and validity of $K_e$ in predicting the fatigue life of auto seat belt anchor panel. We first establish finite element models reflecting the actual mechanical behavior of 3 types of seat belt anchor specimens. Using finite element models elaborately established, we then obtain the effective crack driving parameter $K_e$ composed of its ductility -dependent modal components. It is confirmed that the $K_e$ concept successfully predicts the fatigue life of multi-spot welded panel structures represented by auto seat belt anchors here.

• 한국안전학회지
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• 제15권3호
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• pp.1-6
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• 2000

In fatigue crack growth test, it is important not only to analyze characteristics of fatigue crack growth but also to determine the threshold stress intensity factor, ${\Delta}K_{th}$. which is the threshold value of fatigue crack growth. Linear regression analysis using fatigue test data near the threshold is suggested to determine the ${\Delta}K_{th}$ in the standard test method but the ${\Delta}K_{th}$ can be affected by a fitting method. And there are some limitations on the linear regression analysis in the case of small number of test data near the threshold. The objective of this study is to investigate differences of the ${\Delta}K_{th}$ due to regression analysis method and to evaluate the relative error range of the ${\Delta}K_{th}$ in same fatigue crack growth test data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.44-54
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• 2018

복합발전플랜트 배열회수보일러 고압증발기의 기기인 분배기에 대하여 설계조건과 과도운전조건을 고려하여 응력 및 피로에 관한 안전성을 평가하였다. 먼저, 배열회수보일러 튜브군 모델의 해석결과로부터 분배기의 상부에 연결되는 수직 강수관, 하부에 연결되는 수직 급수배관, 열교환기의 입구헤더로 향하는 수평방향의 방사형 배관들에 대하여 노즐하중을 도출하였다. 이와 같이 구한 노즐하중은 분배기의 상세모델에 대한 설계조건과 과도운전조건의 해석 시에 노즐 단면에 가해지는 하중으로 사용하였다. 분배기의 상세한 해석모델을 만들고 설계조건의 내압과 노즐하중에 대한 정적구조해석을 수행하였다. 설계조건에서 최대응력은 수평방향 배관의 노즐 보어에서 발생하였다. 최대응력 위치의 국부 1차 막응력이 쉘과 노즐에서 허용기준보다 작으므로 ASME Code의 허용기준을 만족하는 것으로 나타났다. 배열회수보일러에 주어진 8가지 과도운전조건을 고려하여, 분배기의 상세모델에 대하여 열해석을 수행하고, 과도운전 시의 내압, 노즐하중, 열하중에 대한 과도구조해석을 수행하였다. 과도운전조건에서 최대응력은 분배기 상부의 수직 강수관 노즐 부위에서 발생하였다. ASME Code에 의거하여 수직 강수관 노즐 부위의 피로수명을 평가하였다. 결과적으로 계산된 누적피로사용계수가 허용기준보다 작으므로 기대수명 동안에 피로파손에 관하여 안전한 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제29권3호
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• pp.91-96
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• 2020

외부마감재인 석재벽체를 고정하는 앙카볼트와 브라켓에 대하여 초기 설계단계에서부터 기계 구조물에 요구되는 성능을 유지하고 높은 내구성을 확보가 필요하다. 이를 위해서는 하중조건을 고려한 설계 및 안전성 평가가 필요하므로 이를 검증하기 위한 방법으로 유한요소 해석기법을 적용한 구조해석을 진행하였다. 최적설계를 위해 다양한 형상에 대하여 구조해석을 실시한 결과, 볼트와 접촉되는 브라켓 후면 부위에서 발생되는 최대응력을 완화시키기 위하여 보강 구조물을 추가하였다. 또한, 브라켓에 보강판을 추가로 부착하여 L자 형상 브라켓의 응력집중을 완화하여 응력분포를 균일하게 함으로서 안전율이 기준조건에 만족하는 결과를 얻었다. 이와 함께, 반복하중에 의한 피로수명 해석까지 진행하여 피로안전계수를 분석한 결과 내구성을 검증할 수 있는 결과를 얻었다.

• 기계저널
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• 제21권1호
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• pp.21-31
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• 1981

원자력발전소의 원자로냉각재 압력경계의 건전성과 안정성을 확보하기 위하여 법적 요구조건을 설정함에 있어 파괴역학이 어떻게 적용되었는 가를 설명하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1) 압력경계에 사용되는 재료의 $RT_{NDT}$를 정의하였다. 이는 무연성천이온도와 같은 개 념의 것으로, 앞으로 재료의 파괴인성은 이 $RT_{NDT}$에 대한 상대온도의 함수로 주어진다. 2)비연성파괴를 방지하기 위한 설계조건으로서 선형탄성 파괴역학에 근거한 조건식을 인용하였다. 여기서 조건식이란 능력확대계수의 합계가 어떠한 조건에서도 이러한 조건식을 만족한다는 것을 해석적으로 확인하고 규제당국의 승인을 받아야 한다. 3) 가동중검사에 발견된 결함으로 합격수준을 초과하는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적 으로 안전하다는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적으로 안전하다는 것을 입증하여야 한다. 이때 결함은 원자로의 가동과 더불어 성장하므로 수명기간중 피로파괴에 이를 것인지의 여부도 평가하여야 한다. 이때의 대조균열성장률은 Paris의 power law에 따른다. 4) 고속중성자 (E>1. 0MeV)에 의한 조사취화를 감시하기 위하여 감시시험계획을 사전에 수립 하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 수립하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 의한 원자로용기 재료의 파괴인성의 저하를 평가하여 이를 고려한 충분한 안전여유를 갖는 운 전조건 즉, 압력-온도 한계곡선을 산출하여야 한다. 이때의 취화 정도는 DELTA. $RT_{NDT}$ 와 Upper Shelf Energy의 감소로 나타낸다. 또한, 압력-온도 한계곡선은 선형관성 파괴역학에 입각한 조건식을 이용하여 해당 온도에서의 압력을 산출한다. System을 개발 사용하기 위하여 기존 전자계산소를 이용하는 방법이 바람직하며 System의 도입은 자체운영을 결정하기 전에 경제적인 여건 등 여러가지 문제를 검토하여야 한다. 특히 Turn Key Base로 System를 도입할 경우에는 System의 도입목 적과 사용빈도, 앞으로의 확장성 현재 설계및 생산 과정과의 마찰가능성, 유지보수문제 등을 신 중히 검토하여야 한다. 이제 기계공업도 전자계산기를 이해하고 사용하므로 서 발전할 수 있는 단계가 되었다. 예로부터 좋은 공구를 개발하여 적절히 사용하는 것이 기계공업 발전의 첩경이 었다. 전자계산기는 현대 기술이 개발한 가장 강력하고 사용하기 좋은 공구이다.점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며,

• 해양환경안전학회지
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• 제27권2호
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• pp.387-393
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• 2021

본 연구에서는 해양플랫폼의 탑사이드 구조에서 주로 채택하고 있는 파이프 연결 구조의 피로 수명 증가를 위한 방안을 찾기 위하여, 유한요소해석을 수행하였다. 상용해석프로그램인 MSC Patran/Nastran을 적용하였으며, 대표적인 중앙부 구조 형상을 해석모델로 선정하였다. 하중에 따른 응력집중 현상을 구현하기 위하여, 8 절점 솔리드 요소를 이용한 모델링을 구현하였다. 주요하중은 횡방향 하중 2가지와 대각선 파이프에 인장 하중을 고려하였다. 주요 위치에서의 Hot spot 응력을 확인하기 위하여, 0.01 mm dummy 쉘 요소를 적용하였으며, 0.5 t와 1.5 t 위치에서의 주응력을 계산한 후 외삽법에 따라 용접부에 발생하는 응력을 추정하였다. 일부 구간에서는 만족해야 하는 피로 수명 이하로 평가되어, 보강이 필요하였다. 보강은 기존 설계된 파이프의 두께나 지름을 변경하지 않고, 피로수명이 부족한 부위에 응력집중계수를 낮출 수 있도록 브래킷을 추가하였다. 인장 하중에 대해서는 bracket toe에서 응력은 23 % 증가하였고, 기존에 문제가 된 파이프의 내측, 외측에서의 응력은 약 8 % 감소하였다. 휨 하중에 대해서는 bracket toe에서 응력은 3 % 증가하였고, 기존에 문제가 된 파이프의 내측, 외측에서의 응력은 약 48 % 감소하였다. 신규 브래킷 보강으로 인하여, bracket toe의 응력증가가 발생하였지만, S-N 커브 자체가 파이프 조인트에 비해 좋으므로 큰 문제가 되지는 않는다. 본 연구에서 적용한 국부 보강을 통한 피로 수명 개선 방법은 기존 설계안의 변경을 최소화하면서 피로 수명 증가를 효율적으로 할 수 있다는 점에서 관련 산업에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제21권1호
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• pp.49-58
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• 1997

The membrane type LNG tank is non self-supporting tank which consists of both primary and secondary membrane supported through the insulation boxes by the adjacent hull struc¬ture. Although the membranes are not structural member. They are subject to periodical cyclic loads due to the thermal expansion and other expansions or contraction of membrane. At the design stage of the tank, an analytical and experimental approach on the fatigue strengths of membrane and its welds is necessary in order to assist the designer and the inpector. In this study the evaluation method of fatigue strength of membrane type LNG tank is pre¬sented with FEM analysis and fatigue test of lap welds and it contains the following:1) The fatigue tests and preparation of design S - N curve for lap welds 2) FEM analysis of test specimens 3) Estimation of cumulative damage factor of lap welds 4) Guideline for inspection of lap welds of membrane type LNG tank As the results of analytical and experimental approaches in this study, the evaluation method of fatigue strengths of membrane type LNG tank is proposed, which is expected to be useful for design and inspection of membrane type LNG tank.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권8호
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• pp.1221-1228
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• 2004

The vertical roller mill is the important machine grinding and mixing various crude materials in the manufacturing process of portland cement. Table liner is one of grinding elements of vertical roller mill and is subjected to the cyclic bending stress by rollers load and the centrifugal force by rotation of table. It demands $4{\times}10^7$ cycle but has $4{\times}10^6{\sim}8{\times}10^6$ cycle. It fractures at the edge of grinding path of outside roller. The repair expense for it amounts to $30\%$ of total maintenance of vertical roller mill. Therefore, this study shows the fracture mechanism of table liner for vertical roller mill using HDM and fatigue analysis and makes the estimation for safety of vertical roller mill.