• 대한기계학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.116-122
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• 1988

본 연구에서는 공기와 물을 매질로 사용하여 3차원 계면파가 존재하는 근사수평 반류성층유동에서의 계면전단응력과 마찰계수를 결정하였다. 기상과 액상의 유량조건에 따라 3차원 계면파의 특성을 needle contact법에 의하여 측정 하였으며, 기상의 압력강하와 속도분포를 구하여 계면전단응력을 구하였다. 또 공학적인 응용을 위하여 3차원과 영역에서의 계면마찰계수에 관한 실험식을 개발하였다. 그리고 거칠은 고체표면에서의 마찰계수를 표현한 Nikuradse식을 이용하여 계면의 등가조도(equivalent roughness)를 계산하였으며 이것을 계면의 파고교란강도와 비교분석하여 계면전단응력에 영향을 미치는 인자들을 규명하였다.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2008

샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권5A호
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• pp.649-656
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• 2008

손상 또는 균열된 구조물의 내구성을 향상시키려는 과제는 연구자들과 엔지니어들에게 중요한 과제로 떠오르고 있다. 팻취로 보강되지 않은 균열판과 팻취보강된 균열판의 응력확대계수 및 응력등고선의 산정 및 비교에 의한 균열선단에서의 파괴거동의 특성을 적분형 르장드르 다항식에 기초를 둔 계층적 무강성요소를 사용하여 표현하고자 한다. 이 연구에서는 등가단층이론이 채택되므로, 제안된 무강성요소는 불연속 균열부를 강성이 0인 연속체로 간주된다. 그러므로 균열을 모델링하는 무강성요소의 변장비는 매우 커질 수밖에 없다. 제안된 요소의 강건성을 보이기 위해 형상비 변화에 따른 에너지방출률, 변위 및 응력값에 대한 유한요소해의 민감도는 변장비를 2000까지 증가시켜 가면서 평가되었다. 한편, 강성도미분법과 변위외삽법이 인장모우드가 발생되는 문제의 응력확대계수를 예측하는데 사용된다. 제안된 계층적 무강성요소는 팻취보강된 균열문제를 해석할 수 있는 대안중의 하나라 평가된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제1권4호
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• pp.411-426
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• 2001

This paper treats the failure analysis of prestressing steel wires with different kinds of localised damage in the form of a surface defect (crack or notch) or as a mechanical action (transverse loads). From the microscopical point of view, the micromechanisms of fracture are shear dimples (associated with localised plasticity) in the case of the transverse loads and cleavage-like (related to a weakest-link fracture micromechanism) in the case of cracked wires. In the notched geometries the microscopic modes of fracture range from the ductile micro-void coalescence to the brittle cleavage, depending on the stress triaxiality in the vicinity of the notch tip. From the macroscopical point of view, fracture criteria are proposed as design criteria in damage tolerance analyses. The transverse load situation is solved by using an upper bound theorem of limit analysis in plasticity. The case of the cracked wire may be treated using fracture criteria in the framework of linear elastic fracture mechanics on the basis of a previous finite element computation of the stress intensity factor in the cracked cylinder. Notched geometries require the use of elastic-plastic fracture mechanics and numerical analysis of the stress-strain state at the failure situation. A fracture criterion is formulated on the basis of the critical value of the effective or equivalent stress in the Von Mises sense.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.363-375
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• 1997

절취된 세로보를 갖는 강철도교량의 바닥판에서의 피로거동 및 손상시 보수 보강의 효과를 연구하기 위해 8개 대형시험체에 대한 모형시험을 수행하였다. 실교량을 대상으로 실동응력을 측정하여 기본 응력범위 빈도히스토그램을 작성하고 이에 의한 변동응력의 등가응력범위를 산출하였다. 이 등가응력범위를 기준으로 피로시험의 응력변동범위의 크기를 조정하면서 정적 및 피로시험을 보강전과 보수 보강후로 구분하여 실시하였다. 정적시험에 의하면 재하하중의 크기가 등가실동응력 수준인 시험체의 경우에서 이미 허용응력과 비슷한 응력을 나타내므로서 피로균열의 발생조건을 충족하고 있었다. 손상된 시험체에 대해 다양한 보수 및 보강을 실시하여, 각각의 결과를 비교검토하였다. 그 결과 보수효과는 stop hole을 천공하고 고장력볼트를 체결한 경우에 피로균열성장의 지체효과가 뚜렷하게 나타났다. 한편 보강효과는 휨의 지배를 받는 세로보의 경우 인장측 플랜지의 보강이 효과적이며, 복부의 보강은 보강방법으로 적절하지 않음을 알 수 있었다. 또한 직각절취된 세로보의 피로설계등급은 우리나라 시방서 피로설계규정의 E등급에 해당한다는 것을 확인할 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제32권1호
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• pp.1-9
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• 2000

Delayed hydride cracking (DHC) velocity and threshold stress intensity factor for DHC ($K_{IH}$) tests in the radial direction on M11 pressure tube material in Wolsong unit 1 were carried out following the Atomic Energy Canada Limited (AECL) standard test procedure in order to identify the effect of undercooling on DHCV and to acquire the $K_{IH}$ data. The results showed that $K_{IH}$ 's were 8.8$\pm$0.8 MPa√m in the back offcut and 11.4$\pm$0.7 MPa√m in the front offcut. The fact that $K_{IH}$ in the front offcut is about 20% higher than that in the back offcut is attributed to the microstructural difference between the materials of the front and back ends. $K_{IH}$ 's in M11 pressure tube appeared to be higher than the values from the tubes made of double melted ingot reported earlier. This can be interpreted by the fact that very small amounts of Chlorine (Cl) and Phosphorus (P) are contained in the ingot and that the content of the harmful elements in the M11 pressure tube is equivalent to that made of a quadruple melting process. DHC velocities at 25$0^{\circ}C$ in the front offcut in the radial direction are measured to be 5~8$\times$10$^{-8}$ m/s. The results show that the prior thermal history change the DHC velocity significantly. This effect was confirmed by the experiment of undercooling prior to the DHC tests.DHC tests.

• 한국안전학회지
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• 제31권3호
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• pp.1-7
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• 2016

In this study, static and fatigue tests on the self-piercing riveted (SPR) joint were conducted using cross-shaped specimens with aluminum alloy (Al-5052) sheets. Mixed mode loading was achieved by changing the loading angles of 0, 45, and 90 degrees using a special fixture to evaluate the static and fatigue strengths of the SPR joints under mixed mode loading conditions. Simulations of the specimens at three loading angles were carried out using the finite element code ABAQUS. The fatigue specimens failed in an interfacial mode where a crack initiated at the upper sheet and propagated along the longitudinal direction and finally fractured Maximum principal stress, von-Mises effective stress failed to correlate the fatigue lifetimes at three loading angles. However, the equivalent stress intensity factor was found to be appropriate to correlate the fatigue lifetimes at three loading angles.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권6호
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• pp.1446-1455
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• 2000

Fatigue crack initiation and propagation behavior under cyclic biaxial loading has been investigated using thin-walled tubular specimen with a hole. Two types of biaxial loading system, i.e. cyclic tensile loading with super-imposed static torsional load and cyclic torsional loading with superimposed static tensile load, with various values of the biaxial loading ratio, $\tau$ s/ $\sigma$ max (or $\tau$ max/ $\sigma$s) were employed. Fatigue tests show that fatigue crack near the hole initiates and propagates at 900 and 450 direction to the longitudinal direction of the specimen under cyclic tensile and torsion loading with static biaxial stress, respectively, and the static biaxial stress doesn't have any great influence on fatigue crack initiation and growth direction. Stress analysis near the hole of the specimen shows that the crack around the hole initiates along the plane of maximum tangential stress range. Fatigue crack growth rates were evaluated as functions of equivalent stress intensity factor range, strain energy density factor range and crack tip opening displacement vector, respectively. It is shown that the biaxial mode fatigue crack growth rates can be relatively consistently predicted with these cyclic parameters.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.56-63
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• 2007

복소퍼텐셜을 이용하여 타원공 또는 균열을 내재한 복합재 적층판구조 해석법을 고찰하였다. 복합재 적층판은 충격에 취약하며 이러한 충격손상은 타원공이나 균열형태의 노치로 모델화된 바 있다. 이와 같이 컷아웃부를 내재한 복잡한 형태의 복합재 적층판 해석에 유한요소해석법이 널리 사용되고 있으나 피로하중 하에서의 손상허용성 평가와 같이 손상진전에 따라 반복적으로 유한요소모델링을 수정하여 해석을 수행하여야 하는 경우 매우 번거로운 작업이 요구된다. 이러한 관점에서 복소퍼텐셜을 이용한 해석적 기법은 매우 간편하고 사용하기 손쉬운 기법이라고 할 수 있다. 이러한 해석법에 의한 계산결과를 유한요소해석 결과와 비교 분석함으로써 계산과정의 유효성과 용이성을 검증하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권1호
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• pp.363-368
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• 2024

선박, 해양구조물 또는 해상풍력 발전설비 하부구조와 같이 해양환경에서 사용되는 강구조물은 부식이 쉽게 발생한다. 본 연구에서는 실험을 통하여 희생전극으로 많이 사용되는 아연전극의 방식전위와 동등한 -1050mV vs. SCE에서 환경하중에 기인하는 부식피로균열 진전특성에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 -1050mV vs. SCE의 음극방식이 해수환경중의 피로균열 진전에 미치는 영향에 대해 합성해수중에서 파랑주기를 고려하여 실험적 고찰을 실시하였다. 음극방식에 의한 방식법은 부식을 차단하지만 과도한 방식은 화학반응에 의하여 수소를 발생시키며, 또한 석회질퇴적물을 발생시킨다. 피로균열진전율은 실험초기에는 해수부식환경하에서의 진전율보다 빠른구간이 나타났다. 그리고 균열길이가 증가하여 응력확대계수 K가 커질수록 균열의 진전율은 해수중의 피로균열진전율보다 느려지는 현상이 나타났다. 그러나 대기중의 균열진전속도보다는 항상 빠른 진전속도를 나타내었다.