• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제21권1호
• /
• pp.55-62
• /
• 2009

강교 제작에는 강재 표면의 이물질 제거와 피복방식재료의 부착성 증대를 위하여 블라스트 표면처리가 실시되고 있다. 블라스트 표면처리는 쇼트나 그릿 등의 연마재를 압축공기로 분사하여 강재 표면에 충격을 가하는 표면처리법으로, 블라스트 처리에 의해 표면형상이 개선되고 압축잔류응력이 도입되어 용접이음의 피로수명이 향상될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 하중비전달형 십자필렛 용접이음의 피로실험을 실시하여, 블라스트 표면처리가 용접이음의 피로거동에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 피로실험에는 용접 후 무처리 시험편(용접 그대로), 용접 후 블라스트 표면처리 한 시험편과 블라스트 처리 후 열처리에 의해 잔류응력을 제거한 시험편의 합계 3종류의 용접시험편을 대상으로 하였다. 그 결과 블라스트 표면처리에 의해 용접지단부의 곡률반경은 약 29% 증가하였으며, 용접지단부의 인장잔류응력이 제거되고 압축잔류응력이 도입되었다. 그리고 블라스트 처리에 의해 피로수명과 피로한계가 증가하였다. 피로수명은 응력범위가 낮을수록 더 크게 증가하였고, 피로한계는 약 1.5배 증가하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
• /
• pp.274-278
• /
• 2004

This study investigates the fatigue characteristics of SM 490 A material specimens for the railway vehicle due to the welding type. The more stress ratio decreases, the more strength of fillet welded specimen decreases. At speciallly, when the stress ratio of TN(Plate with transverse fillet welded rib) specimens decreases 0.5, 0.1, and -0.1, the fatigue limit decreases unifomly. The strength of TN is higher than it of NCN in the compare of fillet welding type, but the strength of NCN(Non load-carrying cruciform fillet welded joint) is higher than it of CN(Load-carrying cruciform fillet welded joint), which these specimens have the rib in the both side. We analysis the strains on the weld positions of the TN specimens during the fatigue test for the investigation of crack initiation and crack growth. In the theses results, we could find the fatigue crack initiation point and time.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제33권4호
• /
• pp.133-141
• /
• 1996

하중 전달형 필릿 용접 이음부에서 피로파괴는 용접투우부와 용접루트부로 부터 발생된 피로균열 발생 및 전파의 특성에 지배된다. 또한 그 피로균열의 특성은 필릿의 형상과 응력범위에 따라 큰 영향을 받는다. 본 연구의 목적은 하중 전달형 십자형 필릿 용접 이음부에서 피로하중 작용시 용접토우부에서 파괴하기 이한 용접부의 임계다리길이와 응력범위등을 검토하는 것이다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제25권1호
• /
• pp.14-23
• /
• 2007

A lot of fatigue tests on a material, JIS SM490A, with yielding strength of about 350 MPa and tensile strength of about 520 MPa were carried out. Various butt-welded specimens such as reinforcement removed, as-welded and weld toe ground, several types of fillet-welded specimens and full-size box type components were used. After having obtained S-N curves for the above- mentioned specimens, fatigue strengths were compared to those of foreign design codes, AWS, BS 7608 and ENV. It was found the fatigue strengths at low cycles are not in a good agreement with the foreign codes, but the fatigue limits are in a good agreement.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.16-22
• /
• 2012

용접기술의 발달과 더불어 기계, 교량, 선박 그리고 가스설비 등의 제작공정을 위하여 용접의 이용이 증가하고 있다. 따라서 그들의 용접 구조물 제작을 위하여 높은 생산성과 안전설계를 고려하는 용접 법을 개발하는 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 재료 두께, 용접층수, 하중 방향 그리고 토우부의 노치 반경과 관련하여 완전 용입 십자형 필릿 용접부의 피로강도 및 피로수명의 특성에 대하여 기초적으로 고찰하였다. 대부분의 피로파괴는 십자형 필릿 용접의 토우부에서 발생하였다. 피로강도 및 피로수명은 토우 부의 노치 반경과 플랭크 각에 의한 응력집중의 영향을 받고 있다. 토우부의 금속이 다층 용접에 의하여 어닐링 되고 확산 되었으며 그 결과 침상 페라이트 조직이 형성되어 피로강도와 피로수명을 향상시켰다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제3권2호
• /
• pp.52-63
• /
• 1985

Fillet welded joints, specially in ship structure, are well known the critical part where stress concentrate or crack initiates and grows. This paper is concerned with the study of the behavior of fatigue crack growth t the root and toe of load carrying cruciform fillet welded joints under three points bending by the determination of stress intensity factor from the J-Integral, using the Finite Element Method. The stress intensity factor was investigated in accordance to the variation of the weld size (H/Tp). weld penetration (a/W) and plate thickness (2a'/Tp). As mixed mode is occurred on account of shearing force under the three points bending, Stern's reciprocal theory is applied to confirm which mode is the major one. The main results may be summarized as follows 1) The calculation formula of the stress intensity factor at the both of root and toe of the joint was obtained to estimate the stress intensity factor in the arbitrary case. 2) The change of stress field around crack tip gives much influence on each other at the roof and toe as H/Tp decreases. 3) Mode I is a major mode under the three points bending.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권5A호
• /
• pp.665-672
• /
• 2008

본 연구에서는 교량이나 선박 등의 강구조물에서 널리 사용되고 있는 하중 전달형 십자형 필렛용접 시험편에 대해 피로시험을 실시하여, 용접 후처리 조건에 따른 피로강도를 분석하였다. 용접 후처리 방법으로는 Toe Grinding, TIG Dressing 및 Weld Profiling을 적용하였으며, 피로시험은 일정진폭 반복하중 하에서 실시하였다. 피로시험 결과 하중 전달형 십자형 필렛용접 시험편은 용접 후처리를 실시한 경우와 실시하지 않은 경우 모두에서 BS 피로설계기준의 F등급을 만족하는 결과를 나타내었다. 또한 용접 후처리 방법에 따른 피로강도의 향상 효과는 Toe Grinding, TIG Dressing, Weld Profiling 순서로 증가하는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제1권1호
• /
• pp.37-46
• /
• 1983

This paper describes a study of fillet welded joint stressed perpendicular to the weld line. The finite element method was used to determine the stress intensity factor for cruciform joint at weld toe and root cracks according to variation of H/Tp, weld angle and main plate thickness. But, in this study, weld angle was fixed at 45.deg., since the variation of weld angle affect the stress intensity factor little, also main plate thickness was fixed. Pulsating tension fatigue test was done at the second phase of experiment. The work using the concepts of the fracture mechanics on the stable crack growth, was in the correlation of the experimental fatigue stress-life behavior because the fatigue behaviors of various joint geometries are related to the stress intensity factors calculated by F.E.M. analysis. Main results obtained are summarized as follows. 1) According to the propagation of toe crack, the variation of the stress intensity factor at root crack is obvious as H/Tp is smaller. 2) According to the propagation of root cracks, the change of the stress intensity factor of the toe is very large with propagation of root crack. 3) The calculation formula of the stress intensity factor of crack propagation at the root crack was obtained. 4) The calculation formula of the stress intensity factor at the toe cracks was obtained in similar manner. 5) From the results of experiment, the velocity of fatigue crack propagation at the weld toe and root was estimated.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제33권3호
• /
• pp.1-7
• /
• 1996

용접이음부재에서 피로강도에 큰 영향을 미치는 용접부의 응력집중계수를 추정하였다. 여기서는 하중전달형 십자필렛용접이음부를 그 대상으로 하였다. 필렛용접이음부에서 토우파괴를 일으키는 피로균열발생부인 용접토우부의 응력집중계수를 구하기 위해 인장하중하에서 토우부의 적정 요소 크기를 검토하고 여러 파라메타들의 값을 변화시켜 유한요소 응력해석을 수행하였다. 즉 용접토우부의 형상인 토우각 및 곡률반경의 영향과 용입부족부 길이의 변화를 동시에 고려한 응력집중계수를 정량적으로 구하였다. 그리고 그 결과를 이용하여 응력집중계수 추정식을 유도하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제17권3호
• /
• pp.48-55
• /
• 2013

본 연구에서는 피로 손상된 용접이음의 피로수명 향상을 위한 방법으로 햄머피닝 처리법의 적용성을 검토하기 위하여 면외거셋 필렛 용접이음과 하중비전달형 리브 필렛 용접이음의 피로실험을 실시하였다. 본 실험에서는 면외거셋과 리브를 필렛 용접한 후 햄머피닝 처리를 하지 않은 용접그대로의 시험편, 용접후 햄머피닝 처리한 시험편, 그리고 용접그대로 시험편의 피로수명의 50% 시점에 햄머피닝 처리를 한 시험편의 피로실험을 실시하였다. 그리고 햄머피닝 처리에 의한 면외거셋과 리브 용접토우부의 형상 및 표면응력의 변화를 측정하였다. 그 결과, 햄머피닝처리에 의해 30~83MPa의 압축잔류응력이 도입 되었으며, 이로 인하여 강구조물의 제작시 용접후에 햄머피닝 처리를 실시하면 피로수명을 크게 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 공용기간이 예상 피로수명의 50% 이하인 강구조물의 용접이음에 적용하여도 최소 1.3배 이상의 피로수명과 피로한계 향상효과를 기대할 수 있음을 제시하였다.