• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권2호
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• pp.38-47
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• 2018

본 연구에서는 배관 재료의 물성을 고려한 공학적 내진설계방식과 소방시설의 내진설계의 기준에 따른 사양위주의 설계방식에 대하여 비교 분석하였다. 배관 재료의 물성을 고려한 내진설계 방식의 경우는 배관에서 발생되는 비틀림 응력과 굽힘 응력의 합성 값을 통해 배관의 안전성을 분석하게 된다. 하지만 사양위주의 설계방식의 경우는 배관 재료의 안전성이 아니라 배관이 움직이는 힘을 해석하여 흔들림 방지버팀대가 견딜 수 있는지 여부를 해석하고 있다. 소화배관은 하나의 연결된 구조체로 일정구간에서 발생되는 흔들리는 힘을 통해서는 배관의 안전성을 보장받을 수 없기 때문에 배관 재료의 응력과 변위의 안전성 분석을 통해서 가능하다. 그러므로 안전성 있는 소화 설비 배관의 내진설계를 위해서는 배관 재료의 물성과 건축 구조물의 내진성능을 고려한 해석방법을 적용할 필요가 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권1호통권68호
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• pp.43-49
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• 2004

건축물이 초고층화 및 장스팬화 됨에 따라 일반 구조용 강재에 비해서 강도도 높고, 판의 두께도 두꺼워지고, 성능도 우수한 신강종이 요구된다. TMC 강재는 내진성능이 우수하며, 용접성이 뛰어나고, 판두께가 뚜꺼워도 설계기준강도를 저감할 필요가 없기 때문에 건축구조물에 널리 사용된다. 그러나 대구경 후육강관에 TMC 강재를 사용하기 위해서는 2차 가공으로 인한 물성 변화가 건축구조물 안정성에 영향을 미치는가를 검토해야 한다. 본 연구에서는 SAW로 용접한 SM520TMC 강관의 물성 열화도를 평가하였다. 이때 실험변수로는 강관 제조 프로세스와 강종으로 하였다. 실험결과 강관을 롤 벤딩이나 프레스 성형으로 제관하든지 또는 강종이 국산 SM620TMC이냐 일본산 SM520TMC 이든지에 상관없이 항복강도와 인장강도는 증가하였고, 연신율은 저하하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.134-139
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• 2002

Fracture behaviors of pipes with local wall thinning are very important for the integrity of nuclear power plant. However, effects of local wall thinning on strength and fracture behaviors of piping system were not well studied. Acoustic emission(AE) has been widely used in various fields because of its extreme sensitivity, dynamic detection ability and location of growing defects. In this study, we investigated failure modes of locally wall thinned pipes and AE signals by bending test. From test results, we could be divided four types of failure modes of ovalization, crack initiation after ovalization, local buckling and crack initiation after local buckling. And fracture behaviors such as elastic region, yielding range, plastic deformation range and crack progress could be evaluated by AE counts, accumulative counts and time-frequency analysis during bending test. It is expected to be basic data that can protect a risk according to local wall thinning of pipes, as a real time test of AE.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1675-1680
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• 2010

캐나다형 중수로에서 피더관은 가동 중에 유동 가속 부식에 의해 감육이 발생한다. 피더관에 감육이 발생하면 배관 건전성이 떨어진다. 본 논문은 원형 감육이 발생한 피더관에서의 기기신뢰성 평가를 위한 한계 하중을 연구하였다. 유한요소 해석을 통하여 면내 굽힘 하중과 내압을 받는 경우에 대하여 연구하였다. 재료는 대변형 효과를 고려하고 탄성-완전소성 재료로 가정하였다. 원형 감육이 발생한 피더관에 대하여 내압과 닫힘 방향, 열림 방향 굽힘 하중에 대하여 한계하중해를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제22권2호
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• pp.268-277
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• 1998

The numerical procedure for calculating non-uniform residual stress fields by using relieved strain data from incremental hole drilling method is presented. Finite element calculations are described to evaluate the relieved coefficients required for the determination of residual stresses. From the results of simulations it is found that this numerical method is well adopted to measuring non-uniform residual stress in the hole depth range of 0.8 times of the hole diameter from the surface. In order to examine the practicability of this method, the hole drilling procedure for the four point bending test is performed. This method is applied to the measurement of residual stresses in the cold-rolled steel pipe. It is shown that the magnitude of residual stress in the pipe is not negligible when compared with yield stress and the residual stress should be duly considered in designing structures with this pipes.

• 상하수도학회지
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• 제21권2호
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• pp.151-164
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• 2007

Criteria for rehabilitation priority are discussed to evaluate structural stability of deteriorated water transport and transmission pipes, in this study. For the purposes, safety factor is introduced and estimated by measuring tensile strength and by analyzing stress caused by the internal-external loads working on buried pipe body. Related informations are surveyed and collected under various conditions in the fields by digging out and the structural stability is assessed. In the evaluation results of structural safety, it is shown that steel pipe is more affected by external load than internal load. The average external load is estimated as $53.7kg/cm^2$ and total hoop stress is estimated by $2676.5kg/cm^2$. Also, Poisson effect into longitudinal direction due to internal and external loads is most influential on hoop stress. The calculated safety factors of hoop stress are ranged from 0.7 to 5.2 with average value of 2.1, considering a bending stress to longitudinal direction. The decision of rehabilitation priority by safety factors show that structural safety of CIP sample 1(S1) was assessed at the lowest order with safety factor value, 0.7 and that of DI sample 15(S15) was evaluated as the most stable in structural aspect.

• 한국생산제조학회지
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• 제23권2호
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• pp.145-151
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• 2014

Recently, the growing demand for weight reduction and improved structure durabilityfor commercial vehicles has led to active research into the development and application of suitablecomposite materials. This studysuggests abimaterial composite frame produced by apultrusion process to replace steel frames. We focused on the development of a composite frameconsisting of two types of materialsby mixing anorthotropic material with anisotropic material. The inside layer consisted of an aluminum pipe, and the outside layer was composed of a glass fiber pipe. To determine the strength and failure mechanisms of the composite material, tensile tests, shear tests, and three-point bending tests were conducted, followed by fatigue tests. After static testing, the fatigue tests were conducted at a load frequency of 5 Hz, a stress ratio (R) of 0.1, and an endurance limit of $10^6$ for the S-N curve. The resultsshowed that the failure modes were related to both the core design and the laminating conditions.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.89-97
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• 2010

최근 건축환경의 소화설비에는 배관의 경량화, 내진화, 무용접화를 요구한다. 이러한 요구사항을 만족할 수 있는 경량 스테인리스 강관 및 그 이음쇠는 이미 독일, 네덜란드, 대만, 호주, 미국, 일본 등에서 소화설비용으로 사용하고 있다. 이에 따라 그 이음쇠가 소화설비의 배관으로 사용될 수 있는지를 판단하고자 성능평가를 수행하였다. 성능평가로서 진동시험, 수격시험, 굽힘시험, 화재시험 등을 수행하였다. 시험결과 소화설비에 사용할 수 있다고 판단되었고 그 수명은 건축물의 수명 이상 사용할 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권7호
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• pp.664-672
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• 2009

Nozzle in nuclear power plant is connected to pipe using safe end. Dissimilar metal weld between nozzle and safe end is followed by similar metal weld between safe end and pipe. And thus residual stress in dissimilar metal weld can be affected by similar metal weld. Similar metal weld impose bending stress on dissimilar metal weld, which is according to the length of safe end. In this study, simple nozzle model which covers various radius to thickness ratios was proposed to quantify residual stress in dissimilar metal weld based on finite element analyses. As a result, short length of safe end was proved to be more effective to mitigate residual stress in dissimilar metal weld and critical effective length of safe end is provided according to the radius to thickness ratio.

• 한국해양공학회지
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• 제19권5호
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• pp.65-70
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• 2005

Fracture behavior and pipe strength are very important to the integrity of energy plants, ocean structures, and so forth. The pipes of energy plants and ocean structures are subject to local wall thinning, resulting from severe erosion-corrosion damage. Recently, the effects of local wall thinning on fracture strength and fracture behavior of piping systems have been the focus of many studies. In this paper, the elasto-plastic analysis is performed by FE code ANSYS on straight pipes with wall thinning. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior, using FE analysis. Also, the effect of the axial strain on deformations and failure modes was estimated by FE analysis.