• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권4호
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• pp.423-428
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• 2016

저압터빈 최종 단 블레이드는 응축 증기 내 농축된 불순물에 의해 조성되는 부식환경 하에서, 고속회전에 따른 높은 응력이 부가되어 응력부식 균열에 의한 파손이 빈번히 발생된다. 이러한 가혹 환경 하에서 블레이드의 안정적 사용을 위해서 내식성과 고 강도 특성 등을 갖춘 12% Cr 마르텐사이트계 스테인레스 강을 널리 적용한다. 본 논문은 마르텐사이트계 스테인레스 강으로 제작된 최종 단 블레이드가 정상운전 중 갑작스럽게 파손되어, 원인진단을 위해 파손 및 건전 블레이드를 대상으로 기계적 물성, 파단면 및 미세 조직 검사를 수행한 결과를 기술한 내용이다. 파손된 블레이드의 기계적 물성 시험결과 재질 사양서 기준에 비해 충격치는 낮고 경도는 높은 전형적인 재질 취성화 특성이 확인되었다. 또한, 파단면 검사결과 가지(branch)형태의 균열이 입계를 따라 진전하였고, 표면에서 Cl, S 등의 부식성분이 검출되었다. 이상의 결과들을 토대로 블레이드의 파손원인은 응력부식 균열임을 알 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.18-21
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• 2004

A GFRP based composite blade was developed for a 750kW wind energy conversion system of type class I. The blade sectional geometry was designed to have a general shell-spar structure. The load cases specified in the IEC61400-1 international specification were considered. For withstanding all relevant extreme loads, the structural analysis for the complete blade was performed using a commercial FEM code. The static load carrying capacity, buckling stability, blade tip deflection and natural frequencies at various rotational speeds were evaluated to satisfy the strength requirements in accordance with the IEC61400-1 and GL Regulations. For designing a lightweight blade, the thickness and the lay-up pattern of the skin-foam sandwich structures were optimized iteratively using the DOT program T-bolts were used for joining the blade root and the hub, which were modeled using a 3D FE volume model. In order to confirm the safety of the root connection, the static stresses of the thick root laminate and the steel. bolts were predicted by taking account of the bolt pretension and the root bending moments. The calculated stresses were compared with the material strengths.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권11호
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• pp.2421-2428
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• 2002

In this study, the failure probability of the degraded LP turbine blade steel was performed using the Monte Carlo simulation to apply variation of applied stress and strength. For this purpose, applied stress under the service condition of steady state was obtained by theoretical stress analysis and the maximum Von-Mises stress was 219MPa. The fatigue strength under rotating-bending load was evaluated by the staircase method. Furthermore, 3-parameter Weibull distribution was found to be most appropriate among assumed distributions when the probabilistic distributions of tensile and fatigue strength were determined by the proposed analysis. The failure probability with various loading conditions was derived from the strength-stress interference model and the characteristic factor of safety was also estimated.