In the past, cold crack was commonly observed in the HAZ(heat affected zone) of high-strength steels. Applying to TMCP(thermo-mechanical controlled process) and HSLA(high strength low alloy) steels, cold crack tends to increase the occurrence in the weld metal. It is generally understood that cold crack occurs when the following factors are present simultaneously : diffusible hydrogen in the weld metal, a susceptible microstructure and residual stress. In particular, many studies investigated the microstructural effect on the cold crack in HAZ and the cold crack in weld metals starts to receive the special attendance in modern times. The purpose of the study is to review the effect of weld microstructures (grain boundary ferrite, Widm$\ddot{a}$nstatten ferrite, acicular ferrite, bainite and martensite) on cold crack in the weld metals. Among various microstructures of weld metals, acicular ferrite produced the greatest resistance to the cold crack due to the fine interlocking nature and high-angle grain boundary of the microstructure.
PURPOSES: The objectives of this study are to develop a new cold-applied crack sealant and to evaluate its properties and field applicability by comparing with other conventionally used crack sealants. METHODS : A new cold-applied crack sealant was developed by using neoprene latex to improve material properties. The fundamental properties such as viscosity, residue %, penetration, and softening point of the developed crack sealant were tested by TxDOT criteria to evaluate crack sealing capability. Moreover, the performance of the developed cold-applied crack sealant was evaluated under both laboratory and field conditions. In the laboratory, the bond property was evaluated using the developed cold-applied crack sealant and conventional hot-applied crack sealant by the bond-properties test standardized under ASTM D 6690. In the field, test sections were constructed on three areas: a trunk road, bus-only lane, and motorway, with the developed crack sealant and three conventional crack sealants. After construction, early field-inspection was performed on the test sections. RESULTS AND CONCLUSIONS : Overall, the developed cold-applied crack sealant demonstrates reasonable storage stability, durability, and bond property compared to conventional hot-applied crack sealants. From the test sections, it was established that the developed cold-applied crack sealant does not pose construction issues. Moreover, the early performance was verified through field inspection. However, as the field inspection was conducted a week after the construction, it is necessary to conduct an inspection of performance from a long-term point of view.
Chevron crack in cold extrusion has been studied in view of deformation conditions and material characteristics. There is V formed chevron crack is occasionally occurred in core part of shaft by multistage free extrusion. Although many research results were reported and theoretical analyses were accompanied, in this study we discussed practical method to prevent chevron crack in the field of working conditions and material characteristics. We have found that chevron crack is eliminated under condition of high hydrostatic state in deformation and decreased segregation, refinement of micro structure of materials.
PURPOSES : In order to evaluate a crack resistance at cold joint, sealing tape was adopted to apply at cold joint instead of typical tack coat material(RSC-4). The sealing tape was made by hot sealing material. The crack resistance as function of environmental and traffic loading was measured with visual observation. METHODS : In this study, the crack resistance was evaluated as function of environmental and traffic loading. The freeze-thaw method was adopted for environmental loading of asphalt pavement. condition. The damage of cold joint under freeze-thaw action is initiated by ice expansion load and accelerated by the interfacial damage between new and old asphalt pavement. The traffic loading was applied with wheel tracking machine on the cold joint area of the asphalt pavement for 3 hours at $25^{\circ}C$. The evaluation of crack resistance was measured with visual observation. The freeze-thaw results shows that the sealing tape was significantly increased the crack resistance based on. RESULTS : To estimate the crack resistance at cold joint area due to the environmental loading, the Freeze-thaw test was conducted by exposing the product to freezing temperature(approximately $-18^{\circ}C$) for 24 hours, and then allowing it to thaw at $60^{\circ}C$ for 24 hours. The tack coat material(RSC-4) was debonded after 21 cycles of the Freeze-thaw test. The first crack was observed after 14 freeze-thaw cycle with RSC-4 material. But, the sealing tape was not debonded after 24 cycle test. Also, the sealing tape shows the better performance of the crack resistance under the traffic loading with wheel track test. The crack was generated the under traffic loading with RSC-4(tack coating), however, the crack was not shown with sealing tape. It indicates that the sealing tape has a strong resistance of tensile stress due to traffic loading. CONCLUSIONS :Based on limited laboratory test result, a performance of crack resistance using the sealing tape is better than that of general tack coat material(RSC-4). It means that the sealing tape is possible to extend a pavement service life because the crack, one of the main pavement distresses, will be delayed.
홀 확장법은 홀 주위에 압축 잔류응력을 생성시켜 홀에서의 균열발생을 지연시키고 피로수명을 향상시키기 위한 효과적인 방법이다. 여러 연구들이 이러한 이로운 효과에 초점을 맞추어 온 반면, 홀 확장 잔류응력이 존재하는 홀 쪽으로 성장해 가는 균열의 피로균열 성장에 관해서는 연구가 거의 이루어져 있지 않다. 본 논문의 목적은 홀 확장 잔류응력하의 피로특성을 평가하는 것이다. 중앙 홀을 갖는 평판에 대해 홀 확장법을 적용한 후 피로시험을 수행하여 홀 확장 잔류응력이 피로수명에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 CT 시험편에 홀 확장법을 적용하여 잔류응력을 생성시킨 후 피로균열성장 시험을 수행하여, 홀 확장 잔류응력에 의한 피로균열성장 특성의 변화를 고찰하였고, 홀 확장률의 영향을 평가하였다.
Rubio-Gonzalez, Carlos;Gomez-Rosas, G.;Ruiz, R.;Nait, M.;Amrouche, A.
Structural Engineering and Mechanics
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제53권5호
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pp.867-880
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2015
Mechanical fastening is still one of the main methods used for joining components. Different techniques have been applied to reduce the effect of stress concentration of notches like fastener holes. In this work we evaluate the feasibility of combining laser shock peening (LSP) and cold expansion to improve fatigue crack initiation and propagation of open hole specimens made of 6061-T6 aluminum alloy. LSP is a new and competitive technique for strengthening metals, and like cold expansion, induces a compressive residual stress field that improves fatigue, wear and corrosion resistance. For LSP treatment, a Q-switched Nd:YAG laser with infrared radiation was used. Residual stress distribution as a function of depth was determined by the contour method. Compact tension specimens with a hole at the notch tip were subjected to LSP process and cold expansion and then tested under cyclic loading with R=0.1 generating fatigue cracks on the hole surface. Fatigue crack initiation and growth is analyzed and associated with the residual stress distribution generated by both treatments. It is observed that both methods are complementary; cold expansion increases fatigue crack initiation life, while LSP reduces fatigue crack growth rate.
Recently, cold expansion of fastener holes is commonly used in the aerospace industry to increase the fatigue endurance of airframes. Cold expansion process is used as the retardation of crack initiation in the hole. This treatment leads to an improvement of fatigue behavior due to the compressive residual stresses developed on the hole surface. The residual stress profile depends on the cold expansion ratio. In the present paper, it is shown that residual stress is redistributed due to the application of cold expansion process for CT specimen. It is further shown that residual stress increases in proportion to cold expansion ratio. It is thought that crack growth rate increases as cold expansion ratio.
Cold expansion is an efficient way to improve the fatigue life of an open hole. In this paper, three finite element models have been established to bind the crack growth from an expanded hole and simulated. Expansion and its degree influence are studied using a numerical analysis. Stress intensity factors are determined and used to evaluate the fatigue life. Residual stress field is evaluated using a nonlinear analysis and superposed with the applied stresses field in order to estimate fatigue crack growth. Experimental tests are conducted under constant loading. Results of this investigation indicate expansion and its degree are beneficial to fatigue life and a good agreement was observed between FEM simulations and experimental results.
The shape of edge cracking in rolling process generally occurred "V" shape. This cracking is successively generated at width edge of strip. The edge cracking is developed to center of strip during rolling process. In the results, the strip is occurred fracture, and the productivity is gone down because of the extensive production time. Accordingly, we need to control crack propagation during rolling process. But, the control of cracking is very difficult in rolling process. Previously the studies of edge cracking were mainly performed on hot rolling process. In this paper, the shape of the edge cracking in rolling was estimated according to process conditions such as initial edge crack size, reduction ratio and tension using FE-simulation and the simplicity experiments on cold rolling process.
Mass concreting in cold weather environment should be focused on the control of thermal crack caused by high hydration heat rather than curing method for protecting from frost damage at early age because the thermal stress have much influence on the quality of structure placed in cold weather. Therefore, in this paper, the control of thermal crack of mass concrete in cold weather environment are dealt with preparing the practice plan for mass concrete and placing the concrete according to the plactice plan. According to the results, we can obtain good quality mass concrete without thermal crack caused by the difference of temperature between inner part and outer part.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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