• 제목/요약/키워드: Creep crack growth

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Mod. 9Cr-1Mo강의 크리프 균열 성장 법칙의 파라메터 B와 q의 통계적 성질에 관한 연구 (On the Statistical Properties of the Parameters B and q in Creep Crack Growth Law, da/dt=B(C*)q, in the Case of Mod. 9Cr-1Mo Steel)

  • 김선진;박재영;김우곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.251-257
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    • 2011
  • 본 연구는 차세대 원자로의 후보 재료인 수정 9Cr-1Mo 강에 대한 크리프 균열 성장률 법칙, da/dt=B$(C^*)^q$의 파라메터 B와 q에 대한 통계적 성질에 대하여 취급하였다. 본 해석에 이용된 크리프 균열 성장 데이터는 $600^{\circ}C$의 일정 온도에서 5000N의 동일 하중하의 1/2 CT 시험편에 대하여 크리프 균열 성장 실험을 수행하였다. 크리프 균열 성장 거동은 크리프 균열 성장률 da/dt 와 파괴역학 파라메터 $C^*$와의 실험적 관계식으로부터 통계적으로 해석하였다. 각각의 시험편에 대한 파라메터 B와 q는 최소자승법에 의하여 결정하였다. B와 q에 대한 확률분포함수를 정규분포, 대수정규분포 그리고 와이블분포에 대하여 조사하였다. 본 연구에 의하면, B와 q의 확률분포함수는 대수정규분포와 와이블분포에 비교적 잘 따름을 알았다. 또한 이들 사이에는 강한 양의 선형적인 상관이 있음을 알았다.

재료의 소성 거동을 고려한 용접 계면균열의 Ct 매개변수 (Evaluation of Ct-parameter for Weld Interface Crack Considering Material Plastic Behavior)

  • 윤기봉;이진상
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권3호
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    • pp.676-684
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    • 2000
  • In this study, behavior of $C_t$ which is a well-known fracture parameter characterizing creep crack growth rate, is investigated for weld interface cracks. Finite element analyses were per formed for a C(T) specimen under constant loading condition for elastic-plastic-creeping materials. In modeling C(T) geometry, an interface was employed along the crack plane which simulated the interface between weld and base metals. The $C_t$ versus time relations were obtained under various creep constant combinations and plastic constant combinations for weld and base metals, respectively. A unified $C_t$ versus time curve is obtained by normalizing $C_t$ with $C^*$ and t with $t_T$ for all the cases of material constant variations.

C*에 기초한 3차원 고온균열 수명평가 (C* Based Life Assessment of 3D Crack at High Temperature)

  • 한태수;윤기봉;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권5호
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    • pp.823-833
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    • 2001
  • In recent years, the subject of remaining life assessment has drawn considerable attention in chemical plants, where various structural components typically operate at high temperature an pressure. Thus a life prediction methodology accounting for high temperature creep fracture is increasingly needed for the components. Critical defects in such structures are generally found in the form of semi-elliptical surface crack, and the analysis of which is consequently an important problem in engineering fracture mechanics. On this background, we first develop an auto mesh generation program for detailed 3-D finite element analyses of axial and circumferential semi-elliptical surface cracks in a piping system. A high temperature creep fracture parameter C-integral is obtained from the finite element analyses of generated 3-D models. Post crack growth module is further appended here to calculate the amount of crack growth. Finally the remaining lives of surface cracked pipes for various analytical parameters are assessed using the developed life assessment program.

크리이프-피로 상호작용하의 균열성장속도 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Crack growth Rate Under Creep-Fatigue Interaction)

  • 주원식;조석수
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.98-111
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    • 1995
  • High temperature low cycle fatigue shows that cycle-dependent crack growth owing to cyclic plastic deformation occurred simultaneosly with time-dependent crack growth owing to intergranular deformation. Consequently, to estimate crack growth rate uniquely, many to investigators have proposed various kinds of parameters and theories but these could not produce satisfactory results. Therefore the goal of this study is focused on prediction of crack growth rate using predominant damage rule, linear cumulative damage rule and transitional parameter ${\Delta}J_c/{\Delta}J_f$. On the basis of these sinusoidal loading waveform at 600$^{\circ}C$ and 700$^{\circ}C$.

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결함해석에 기초한 배관용접부 수명평가 (Flaw Analysis Based Life Assessment of Welded Tubular Joint)

  • 이형일;한태수;정재헌
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1331-1342
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    • 2000
  • In power generation systems a variety of structural components typically operate at high temperature and pressure. Therefore a life assessment methodology accounting for gradual creep fracture is increasingly needed for these components. The most critical defects in such structure are generally found in the form of semi-elliptical surface cracks in the welded tubular joints. Therefore the analysis of a semi-elliptical surface crack in a plate or a shell is an important problem in engineering fracture mechanics. On this background, via shell/line-spring finite element analyses of such surface cracks in the welded T and L joints under various loadings, we investigate J-integral along the crack front We first develop T and L joints auto mesh generation program providing ABAQUS input file composed of shell/line-spring finite elements. We then further develop a T and L joints life assessment program based on the experimental creep crack growth law and auto mesh generation program in a graphical user interface format Finally the remaining life of T and L joints for various analytical parameters are assessed using the developed life assessment program.

용접열영향부 균열의 고온에서의 성장거동 (High Temperature Crack Growth Behavior at Heat Affected Zone)

  • 백운봉;윤기봉
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2001년도 춘계학술발표대회 개요집
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    • pp.104-107
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    • 2001
  • Creep-fatigue crack growth behavior at the heat affected zone of 1Cr-0.5Mo steel weldment has been experimentally studied. Load hold times of the tests for trapezoidal fatigue wave-shapes were varied among 0, 30, 300 and 3,600 seconds. Time-dependent crack growth rates were characterized by the $C_{t}$ estimated with the equation proposed by the previous finite element analysis work. It was concluded that the $C_{t}$ values calculated from the properties of parent metal were quite comparable to the accurate $C_{t}$ values calculated from both of weld and parent metals.etals.

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SUS 304鋼 의 크리이프 溫度領域 에 관한 時間依存型 및 사이클依存型 疲勞크랙 傳播 의 遷移 (Transition from Cycle-Dependent to Time-Dependent Fatigue Crack Propagation at Creep Temperature of SUS 304 Steel)

  • 유헌일;주원식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.539-547
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    • 1985
  • 본 논문에서는 이상과 같은 연구현상을 배경으로 응력비 R.geq.0인 사인응력파 에서도 사이클의존형 크랙전파가 공존하는가, 공존한다면 그 전이를 결정짓는 조건을 구하기 위해, 대표적인 고온용 재료인 SUS 304강을 이용하여 온도 650.deg. C, 대기중에서 반복속도 .nu., 응력비 R, 응력레벨 .sigma.$_{maxo}$등의 실험조건을 바꾸어 고온저사이클 피로실험을 하였다. 또 이 현상의 기초과정을 이해하는데 도움을 주기 위하여 파면 관찰을 행하였다.

이차하중을 받는 고온 구조물의 C(t) 예측을 위한 탄성추종 계수 결정법 (Method to Determine Elastic Follow-Up Factors to Predict C(t) for Elevated Temperature Structures)

  • 이국희;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.759-768
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    • 2012
  • 본 논문은 이차하중을 받는 고온 구조물의 $C(t)$-적분 예측을 위한 탄성추종 계수를 결정하는 기법을 제시한다. 이차하중을 받는 구조물의 과도 크리프 상태의 크리프 균열 진전률은 $C(t)$를 이용하여 정량화할 수 있다. 이차하중을 받는 구조물에서 발생할 수 있는 탄성추종 현상은 응력 완화를 방해하므로, 탄성추종 현상이 증가하면 $C(t)$와 크리프 균열 진전률이 증가한다. Ainsworth 와 Dean 은 참조응력법에 기반하여 $C(t)$ 예측식을 제시하였는데, 이 식을 계산하기 위해서는 탄성추종 계수가 필요하다. 본 연구에서 고온 균열 구조물의 크리프에 의한 탄성추종 계수를 결정하는 방법을 제시하였다. 소성-크리프 유사성을 이용하여 탄소성 유한요소해석으로 크리프 탄성추종 계수를 결정할 수 있다. 유한요소해석을 이용하여 이 탄성추종 계수 결정법을 검증하였다.