• 제목/요약/키워드: Fatique crack propagation

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살물선의 피로균열 전파해석과 피로강도 평가에 대한 연구 (A Study on Fatigue Crack Propagation Analysis and Fatigue Strength Evaluation for Bulk Carrier)

  • 엄동석;김충희
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제11권4호
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    • pp.112-124
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    • 1993
  • It has been reported that fatigue damage sometimes occurred at the stress concentrated and dynamic loaded structural members of bulk carrier. In this paper, studies on fatigue strength of hull structures are reviewed, and the program for evaluating fatigue strength is developed. And the fatigue crack initiation and propagation on the end part of cargo hold frame of bulk carrier were calculated by FEM stress analysis and the fatigue strength evaluation program. These method can be applied not only to the crack initiation life but also to crack propagation life for the hull structural members at the hull design stage and be effective as the guideline to prevent the crack initiation or to estimate the fatigue strength for repairing of the fatigue damaged structures of real ships.

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독립구형 LNG 탱크의 구조안전성 평가(제2보) - LBF 이론에 의한 피로균열 진전해석 - (Structural Safety Assessment of Independent Spherical LNG Tank(2nd report) - Fatigue Crack Propagation Analysis Based on the LBF Theory -)

  • 노인식;남용윤;이호섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.74-82
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    • 1993
  • 본고에서는 type B 독립구형 방식 LNG 탱크의 피로균열 발생 및 진전에 대한 구조안전성 평가 기법을 연구하였다. 이는 다음과 같은 3단계의 검토과정으로 구성된다. 1) 탱크에 작용하는 파랑응력의 장기분포 평가 및 피로균열 발생수명해석 과정은 이미 제1보에서 상세히 다룬 바 있으며 2) 초기 결함이 탱크판을 관통할 수 없음을 표면균열 진전해석을 통하여 증명한다. 3) LBF(Leak Before Failure) 이론을 바탕으로 관통균열의 진전해석을 수행하여 급속 취성파괴에 대한 안전성을 검증한다.

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複合組織鋼의 第2相 硬度變化가 腐蝕疲勞 크랙傳播에 미치는 影響 (The Influence on the Corrosion Fatigue Crack Propagation in Changing of the Second Phase Hardness of Dual Phase Steel)

  • 오세욱;김웅집
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제11권2호
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    • pp.42-52
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    • 1993
  • The corrosion fatigue fracture behaviour of dual phase steel was investigated in 3% NaCl solution at 302MPa and 137MPa. Fatigue test was conducted by cantilever type of self-made rotary bending fatigue testing machine. The fatigue strength increased with increasing the hardness of 2nd phase. Corrosion pit originated at the boundary of the 2nd phase. The size and number of corrosion pits were influenced by the 2nd phase hardness, and pits remained constant in size just after they were transited into cracks. The life of crack initiation was effected by stress level. The shape of relation of .DELTA. K and da/dN has smaller scattering in it in 3% NaCl solution than that in air. The higher the 2nd phase hardness is, the greater the corrosion fatigue life becomes. Corrosion fatigue fracture behaviour was primarily effected by mechanical factor in case of high stress(302MPa), but by electro-chemical reaction in a lower stress(137MPa). As stress level got lower and hardness of the 2nd phase got higher, the roughness of fracture surface increased.

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初期 過荷重이 點熔接 引張剪斷 試驗片의 疲勞擧動에 미치는 影響 (The Influence of Initial Overloads on the Fatigue Life of Spot-welded Tensile-shear Specimens)

  • 강성수;정원욱
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제13권2호
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    • pp.60-67
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    • 1995
  • The factors affecting on the fatigue strength of spot_welded specimens have been studied. The influence of initial overloads on the fatigue life of spot_welded tensile_shear specimens is investigated by considering fatigue crack initiation and crack propagation. The change of strain range and the influence of initial overload are correlated on the basis ol strain results. The results of this study are as follows. l) The initial absolute strain range decreased with initial overloads increase, and absolute strain range decreased before transformation of waveform of strain, but increased after transformation of waveform of strain. 2) In case of subsequent point of inflection of offset strain, the increment of this strain decreased with initial overload increase. 3) As initial overloads increase, the deformation behavior of spot welded parts is restricted after overloading.

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용접방법에 따른 하중전달 십자형 필렛 용접부의 피로특성 (Fatigue Characteristics of Load-Carrying-Cruciform-Fillet-Welded-Joints According to Welding Methods)

  • 이용복;오병덕
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.38-44
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    • 2003
  • In this study, endurance limit and fatigue behavior of load carrying fillet welded cruciform joints depending on commonly used welding methods such as SMAW, SAW, MIG and FCAW are investigated. In respect of endurance limit SMAW specimen showes highest result, and then MIG, SAW, FCAW in descending order. However, SMAW specimen showes lowest crack growth rate and it followed by MIG, FCAW, SAW. By these results, it is needed to use SMAW or MIG welding methods for welding structures with small welding capacity and SAW or FCAW methods for large welding structures with respect to economic benefits and operation efficiency of welding. It was also shown fatigue crack growth rate was more influenced by the strenght of welding materials than the endurance limit of welding materials.

항공기용 하이브리드 복합재료의 섬유배향각에 따른 피로균열전파와 층간분리 거동

  • 김태수;송삼홍;김철웅
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.76-76
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    • 2004
  • 하이브리드 복합재료 중에서 적충형태의 Al/GFRP는 단일재 알루미늄에 비해 피로특성, 비강도, 비강성 등이 매우 우수하여 Fig. 1과 같이 항공기 주익 구조에 주로 적용된다. 그러나 이러한 Al/GFRP 적층재 역시 장시간에 걸쳐 비행하중을 받게 되면 다양한 형태의 파손이 발생할 수 있다. 이 중 알루미늄층과 섬유층 사이에서 발생하는 층간분리는 Al/GFRP 적층재의 대표적인 피로파손 형태이며, 현재 이러한 파손은 다 방면으로 연구되고 있다.(중략)

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12Cr강의 피로특성에 미치는 Ni+Mo 첨가의 영향 (Effect of Ni and Mo Addition on Fatique Property in 12Cr Steel)

  • 이진경;배동수
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권4_2호
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    • pp.435-441
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    • 2021
  • This research was performed to study the effect of the Ni + Mo addition on the fatigue properties in 12Cr steel. After heat treatment of 12Cr steel and 12Cr-Ni-Mo steel, tensile tests, impact tests, hardness tests, and rotary bending fatigue tests were performed, respectively. The fatigue fracture surface was observed and analyzed using SEM and EDS. The fatigue limit of 12Cr steel was 554 MPa, which was 49 MPa higher than 505 MPa of 12Cr-Ni-Mo steel. Striations, which are the shape of the typical fatigue fracture surface, were observed at the fracture surface near the starting point of fatigue fracture in the 12Cr steel and 12Cr-Ni-Mo steel. However, unlike the case of 12Cr steel, 12Cr-Ni-Mo steel also had a mixed fracture surface with the fatigue and the ductile fracture surface. When brittle non-metallic inclusions exist near the starting point of fatigue failure, the crack propagation was further promoted and the fatigue life was drastically reduced.

강구조물(鋼構造物)의 용접연결부(鎔接連結部)의 피로강도(疲勞强度)에 관한 연구(研究)(II) (A Study on the Fatigue Strength of the Welded Joints in Steel Structures(II))

  • 박제선;정영화;장동일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.1-11
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    • 1986
  • 강구조물(鋼構造物)의 girder중(中) 중요형식(重要形式)인 판항(板桁)에서 덮개판(板) 및 수직보강재(垂直補剛材)와 판항(板桁)이나 상자항(箱子桁)의 격점부(格點部)에 사용도는 연결판(連結板) 등의 용접연결부(鎔接連結部)를 포함하는 실물(實物)을 modeling하여 직접 피로시험(疲勞試驗)을 행하지 않고서도 계산에 의하여 S-N 선도(線圖)를 그려서 피로강도(疲勞强度)를 추정(推定)할 수 있는 계산식 및 program을 정립하였다. 또, 실물시험편(實物試驗片)에 대한 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 계산에 의한 S-N 선도상(線圖上)에 plot하여 서로 비교 검토하였다. 이로써 다음과 같은 결과를 얻었다. 계산에 의한 피로강도(疲勞强度)가 실험(實驗)에 의한 실제 피로강도(疲勞强度)보다 다소 낮게 나타났다. 계산에 의한 방법은 초기균열(初忌龜裂) $a_i$가 발생한 다음부터 파단시(破斷時)까지의 피로수명(疲勞壽命) $N_p$에 대한 것임에 비해 실험(實驗)에 의한 것은 초기균열(初忌龜裂) $a_i$의 발생수명(發生壽命) $N_c$까지를 포함한 총(總) 피로수명(疲勞壽命) $N=N_c+N_p$에 대한 것이므로 오히려 당연한 결과라 생각된다. 그 차이가 그다지 크지 않으며, 구조물(構造物)의 안전성(安全性)을 생각할 때 계산(計算)에 의한 결과가 안전측(安全側)에 해당하므로 실제 구조물(構造物)의 피로설계(疲勞設計) 시(時) 그대로 적용하여도 무방할 것으로 생각된다. 참고로 저강도강(低强度鋼)인 SS 41 시험편(試驗片)을 각 경우 3개씩 제작하여 같은 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 비교해 보았다. 덮개판(板)의 경우 시험최대응력(試驗最大應力) $14kg/mm^2$ 정도 이상(以上)에서 서서히, 수직보강재(垂直補剛材)의 경우 실험최대응력(實驗最大應力) $31kg/mm^2$ 정도 이하(以下)에서 급격(急激)히, 고강도강(高强度鋼)인 SWS 50 시험편(試驗片)의 경우보다 피로강도(疲勞强度)가 더 커진 경향을 나타내고 있다. 이는 저강도강(低强度鋼)에서 피로강도(疲勞强度)가 낮을 것이라는 상식적(常識的)인 기대와는 다른 특징(特徵)이지만 시험편(試驗片) 3개씩만의 결과이므로 확정적(確定的)인 결론이라고 단언(斷言)할 수는 없겠으며, 앞으로 더 많은 실험(實驗)을 행하여 확인해 보아야 할 것이라 생각된다.

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