• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권6호
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• pp.701-713
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• 2000

본 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨 상태에서 그라인딩 처리 및 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 일련의 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 그라인딩 처리한 경우와 TIG 처리한 경우 $2{\times}106$회 피로강도가 한등급 향상되는 것을 알 수 있었으며, 국내 외의 피로설계기준에서 규정하고 있는 피로강도등급을 대체로 만족하고 있음을 알 수 있었다. 용접지단부의 기하학적 형상에 대한 매개변수해석결과 하중비전달형 필렛용접부에서 응력집중계수에 영향을 미치는 인자는 곡률반경과 비드접선각도임을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석 결과 피로균열 발생초기에는 균열보정계수에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 기하학적 형상 보정계수임을 알 수 있었으며, 상대깊이가 0.4 이상이 되면 기하학적 형상보정계수 보다는 유한판 보정계수가 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 하중비전달형 필렛용접부의 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권2호
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• pp.84-90
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• 2010

Fillet welding accounts for about 80% of all constructing process of ship and ocean structure. T-joint is one of the typical shapes which are frequently reported to experience the fatigue damage when the marine structure meets the storm loads. The fatigue damage is affected by the magnitude of residual stresses on the weld. Recently, many shipping registers and design guidances have required that the fatigue strength assessment method should be compensated by the effect of the residual stress in case that the random loading or storm loading is applied to the marine vessels. This study suggests the computational procedure to analyze the residual stresses of T-joint specimen that is frequently reported to get damaged by the storm loading. Experiment by XRD as well as the 3-D computational welding model is presented in order to get the profile of residual stress. Throughout the comparison of experimental result with the computational result, the computational model was validated. Thereafter, characteristics of he residual stresses in the joint are discussed.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.617-628
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• 2000

이 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨상태에서 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 용접후처리를 실시하지 않은 시험체는 국내 외에서 규정하는 피로강도등급을 만족하고 있고 TIG 처리한 시험체는 용접후처리를 실시하지 않은 시험체보다 $2{\times}106$회 피로강도가 상회하는 것을 알 수 있었다. 또한 비치마크실험결과 피로균열은 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경이 최소로 되는 점에서 다발적으로 발생하며, 반타원형 균열로 성장, 합체되어 파단에 이르는 것을 확인할 수 있었다. 한편 유한요소해석결과 용접지단부의 응력집중계수는 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경과 밀접한 관계가 있으며, 이 중에서 곡률반경이 용접지단부의 응력집중계수에 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석결과 a/t가 0.4 이하인 경우에 기하학적형상보정계수가 균열보정계수에 가장 지배적인 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권2호통권45호
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• pp.111-122
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• 2000

이 연구에서는 덮개판 형상이 피로특성에 미치는 영향을 정량적으로 평가하기 위해서 강교량을 구성하는 구조세목 중 덮개판 필렛용접부를 대상으로 일련의 피로실험을 실시하였다. 피로실험결과 덮개판 형상에 따라 피로강도에 다소 차이를 나타내고 있었으나 국내 및 외국의 피로설계기준을 만족함을 알 수 있었다. 또한 비치마크실험결과로부터 피로균열 발생점은 용접지단부의 형상에 밀접하게 관련되어 있음을 확인할 수 있었으며, 용접지단부의 여러 곳에서 동시다발적으로 발생한 피로균열이 반타원형의 표면균열의 형태로 성장하고 이 균열이 서로 합체되어 관통균열의 형태로 성장함으로써 결국 파단에 이르렀다. 한편, 파괴역학적 해석결과로부터 기존의 제안식 및 유한요소해석에서 구한 균열보정 계수 중기하학적형상보정계수가 가장 지배적임을 알 수 있었으며, 피로균열성장속도와 유한요소해석에서 구한 응력확대계수범위 사이의 관계로부터 덮개판 필렛용접부의 피로수명을 산정 할 수 있었다.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권4호
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• pp.157-165
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• 2019

Recently, lean duplex stainless steel, STS329FLD with less nickel (reduced to 0.5~1.5%) has been developed as a substitute of austenitic stainless steel (8%~10.5% nickel in STS304) and included in Korean standards (KS). This paper investigates the block shear behavior of cold-formed duplex stainless steel (STS329FLD, nominal plate thickness of 1.5mm) fillet-welded connection with base metal fracture. Main variables are weld lengths in the longitudinal and the transverse directions of applied force ranged from 20mm to 50mm. As a result, specimens failed by typical block shear facture (the combination of gross section tensile fracture and shear fracture or shear yielding) and ultimate strength of the specimens got higher with the increase of weld length. Block shear fracture strengths predicted by current design specifications (KBC2016/AISC2016 and EC3) and existing proposed equations for welded connections by Topkaya, Oosterhof & Driver and Lee et al. were compared with test strengths. KBC2016/AISC2016 and EC3 design specifications underestimated block shear strength of STS329FLD welded connections by on average 24%, 29%, respectively and Oosterhof & Driver, Topkaya and Lee et al's equations overestimated the ultimate strength of the welded connection by the range of 3% to 44%.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.167-174
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• 2003

본 연구는 보 플랜지와 스티프너의 용접부 양단, 기둥 모서리 부분 스티프너에 라운드를 두는 방법 등을 통하여 총 7개 시험체에 실물대 반복하중실험을 실시한 결과를 나타낸 것이다. 실험 결과를 통하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 필레(fillet)를 둠으로써 응력집중을 줄여 내진성능을 크게 향상 시킬 수 있다. (2) 스티프너 폭의 증가로 접합부의 강성 및 강도는 증가하였지만 에너지 소산 능력은 감소하였다. (3) 모든 시험체는 규준에서 강진지역의 내진구조에 대해 요구하는 총 0.04 radian의 회전각을 발휘할 수 있는 것으로 나타났다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권3호
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• pp.23-29
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• 2008

The purpose of this study is to propose the proper fillet welding process for preventing the buckling distortion in thin panel welded structure. In order to do it, a heat input model for laser hybrid welding process was developed using FEA and experiment. The principal factors controlling the angular distortion and longitudinal shrinkage force caused by FCA and laser hybrid welding were identified as the welding heat input and weld rigidity using FEA. The predictive equations of angular distortion and longitudinal shrinkage force for each welding process were formulated as a function of the principal factors proposed. With the predictive equations, the buckling distortion at the thin panel welded structure with welding process was evaluated and compared using nonlinear buckling analysis and STEM(simplified thermo elastic method). Based on the results, the best way to prevent the buckling distortion at the given welded panel structures was identified as an intermittent FCA welding.

• 한국정밀공학회지
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• 제14권6호
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• pp.22-27
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• 1997

In general, the load which acts on the structure is almost independent of time in many locations. In this case. It is difficult to estimate the life with the service load history, because the structure is on the multi- axial and multi-point loading states. In this study, the service load of the excavator which is widely used in industry field was calculated using measured cylinder pressures and displacements. The fatigue life was estimated using the multi-axial and multi-point load counting method. Service load history of 4 pin joint which act independently each other is yielded by mult-axial and multi-point load counting method. The stress spectrum is yielded by superposition of the results of FEM stress analysis applied unit load. Palm- gren-Miner's cumulative Damage is 0.000804 for Von Mises equivalent stress sequence by one side fillet weld S-N curve. This result agress with Bench test results. As a result of this study, the fatigue life esti- mation using the multi-axial and multi-axial and multi-point load counting method is useful.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권2호
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• pp.89-93
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• 2014

Variable polarity (VP) arc welding is known as an effective solution for aluminum thanks to the cleaning effect, which means oxide removal, during the DCEP (direct current electrode positive) period. In this research, VP GTAW (gas tungsten arc welding) is adopted for lap joint fillet welding of 3mm thickness 5052 aluminum alloy. Various welding currents and DCEP duty cycles are applied as welding conditions with a fixed welding speed to investigate the influence of DCEP characteristics on weld bead formation. Results show a tendency of higher heat input for higher DCEP duty cycle, which result does not follow conventional arc theory because it is known that DCEN (DC electrode negative) polarity is more efficient for heat input than is DCEP. This phenomenonhas recently been reported by several VP-GTA researchers and is still controversial because the mechanism of oxide removal is not yet clear except for the previous, well-known idea of "ion bombardment", which cannot explain the situation. Finally, proper usage conditions for VP-GTAW are suggested; then, further, related theoretical topics in the field of cathode physics are brieflyintroduced.

• Steel and Composite Structures
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• 제17권3호
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• pp.253-269
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• 2014

Among the various alternatives to make a steel tubular member connection, making a slotted and gusset plate welded connection is one of the most frequently preferred alternatives. This type of connection is essentially an end connection that is made by slotting the tube longitudinally, inserting the gusset plate and then placing longitudinal fillet welds at the tube-to-plate interface. In this paper an experimental study on the behaviour of such connections in stainless steel is presented. 24 specimens were tested under concentrically applied axial tensile forces for varying tube-to-gusset plate weld lengths. Both circular and box section members were considered in the test program. Load-deformation curves were obtained and comparisons were made in terms of strength and ductility. The results obtained from the study were then critically examined and compared with currently available design guidance for slotted gusset plate welded tubular end connections. It is noted that no specific rules exist in international specifications on structural stainless steel which cover the design of such connections. Therefore, the results of this study are compared with the existing design rules for carbon steel.