• Advances in materials Research
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• 제8권4호
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• pp.295-311
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• 2019

In this study, a three-dimensional Finite Element Model has been developed to estimate the size of the weakened zone in a bi-material a ceramic bonded to metal. The calculations results were compared to those obtained using Scanning Electron Microscope (SEM). In the case of elastic-plastic behaviour of the structure, it has been shown that the simulation results are coherent with the experimental findings. This indicates that Finite Element modeling allows an accurate prediction and estimation of the weakening effect of residual stresses on the bonding interface of Alumina. The obtained results show us that the three-dimensional numerical simulation used by the Finite Element Method, allows a good prediction of the weakened zone extent of a ceramic, which is bonded with a metal.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.634-648
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• 2005

Performed here is a comparative assessment study for the probabilistic fracture mechanics approach of the pressurized thermal shock of the reactor pressure vessel. A round robin consisting of one prerequisite deterministic study and five cases for probabilistic approaches is proposed, and all organizations interested are invited. The problems are solved by the participants and their results are compared to issue some recommendation of best practices and to assure an understanding of the key parameters in this type of approach, like transient description and frequency, material properties, defect type and distribution, fracture mechanics methodology etc., which will be useful in the justification through a probabilistic approach for the case of a plant over-passing the screening criteria. Six participants from 3 organizations responded to the problem and their results are compiled and analyzed in this study.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제48권6호
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• pp.1423-1432
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• 2016

The integrity of a reactor pressure vessel (RPV) related to pressurized thermal shocks (PTSs) has been extensively studied. This paper introduces an integrity assessment of an RPV subjected to a PTS transient based on the French codes. In the USA, the "screening criterion" for maximum allowable embrittlement of RPV material is developed based on the probabilistic fracture mechanics. However, in the French RCC-M and RSE-M codes, which are developed based on the deterministic fracture mechanics, there is no "screening criterion". In this paper, the methodology in the RCC-M and RSE-M codes, which are used for PTS analysis, are firstly discussed. The bases of the French codes are compared with ASME and FAVOR codes. A case study is also presented. The results show that the method in the RCC-M code that accounts for the influence of cladding on the stress intensity factor (SIF) may be nonconservative. The SIF almost doubles if the weld residual stress is considered. The approaches included in the codes differ in many aspects, which may result in significant differences in the assessment results. Therefore, homogenization of the codes in the long time operation of nuclear power plants is needed.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.45-53
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• 2015

본 연구에서는 불포화토에 대한 압력판 추출시험을 수행하여 함수특성곡선을 구하고 불포화토의 삼축압축시험을 실시한 후, Geostudio 2007의 SEEP/W 해석 프로그램을 이용하여 부정류 침투해석을 수행하였으며, SLOPE/W 해석프로그램으로 비탈면 안정성을 검토하였다. 그 결과 모관흡수력 증가에 따라 순체적응력과 축차응력이 증가하고 겉보기점착력도 선형적으로 증가함으로 써 전단강도가 증가함을 알 수 있었다. 강우침투해석 결과 높은 음의 간극수압에서는 적은 강우량에도 간극수압의 증가폭이 크게 나타났고, 일정깊이 이하의 심도에서 지하수위의 상승을 제외하면 강우의 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. 비탈면의 파괴양상과 동일한 단면으로 파괴면을 일정하게 고정시켜 안정 해석한 결과 실제로 비탈면 파괴 시에 안전율이 1.0 이하로 낮아지는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1605-1614
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• 1992

본 연구에서는 고장력 7075-T73 알루미늄합금에 대하여 변동하중의 기보파형 인 단일과대하중과 고-저(high-low) 블럭하중하의 지연거동에 미치는 과대하중비 %O.L., 기준응력확대계수범위 .DELTA. $K_{b}$ 및 무차원 균열깊이 a/W의 영향을 규명하였 으며, 또한 Wheeler모델의 수정에 의한 예측피로수명을 실험치와 함께 검토하였다.다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권1호
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• pp.129-136
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• 2018

대형 용접 구조물에 대한 피로설계 수명의 예측은 일반적으로 Palmgren Miner과 등가손상도 방법 또는 선형누적손상도 방법을 사용한다. 또한 용접 구조물에서 피로 균열이 발생되면 잔존 수명은 S-N 곡선과 선형 파괴역학에 기초하여 예측되고 있다. 본 연구에서는 면외거셋 용접이음의 3차원 피로균열 진전거동과 피로수명을 예측하기 위하여 피로 시험을 실시하였다. 면외거셋 용접이음의 3차원 피로균열진전해석은 NX NASTRAN 및 FRANC3D를 이용하여 유한요소 해석을 실시하였다. 면외거셋 용접이음의 균열 형상비, 초기균열 크기 및 응력비에 미치는 영향을 검토하기 위하여 피로균열진전 해석을 실시하였다. 또한 초기균열크기, 균열 형상비와 응력비의 변화에 따른 3차원 피로균열진전 해석 결과와 피로시험결과를 비교하였다. 피로균열진전 해석결과, 피로균열 진전속도와 응력확대계수와의 관계에서 피로시험과 유사하게 나타남을 확인하였으며, 면외거셋 용접이음의 피로수명을 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제2권3호
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• pp.1-13
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• 1982

원구멍과 타원구멍을 갖는 두 개의 강판(鋼板)에 완전교번하중(完全交番荷重)(completely reversed load, completely alternating load ;같은 크기의 인장(引張) 압축(壓縮)의 반복)을 가할 때 유한요소법(有限要素法)을 써서 강복요소(降伏要素)가 발생하는 단계마다 각 절점(節點)의 변위(變位), 각 요소(要素)의 응력(應力) 및 변형률(變形率), 하중(荷重)의 크기 등을 계산하여 파괴력학적(破壞力學的)인 검토를 행하였다. 이로부터, 강판(鋼板)의 파괴기구(破壞機構)를 밝히는 데에 핵심이 된다고 생각되는 응력확대계수(應力擴大係數)를 계산할 수 있는 토대가 마련되었으며, 흠선단(先端)의 응력집중(應力集中)현상과 소성역(塑性域)의 변화과정이 밝혀졌다. 또, 재하(載荷) 중에 강복(降伏)을 경험한 부분에서는 강하(降荷)때에 영구변형(永久變形)(잔류변형(殘留變形))이 남게 되고 이것이 나머지의 제하(除荷)를 구속(拘束)하여 반대방향의 재하(載荷)의 효과를 일으킴으로서 흠선단(先端)에 가까운 부분에는 인장(引張) 후의 제하(除荷) 때에 심지어 압축재강복(壓縮再降伏)까지, 압축(壓縮) 후의 제하(除荷) 때에는 심지어 인장재강복(引張再降伏)까지 일으키며 이들이 인장(引張) 및 압축(壓縮)의 재하(載荷) 중의 강복(降伏)과 교번(交番)으로 반복됨으로써 흠선단(先端)에 파로(波勞)현상을 초래하게 된다는 사실을 예견할 수 있었다. 아울러 흠이 원구멍일 때와 타원구멍일 때의 계산결과를 비교하여 홈이 예리한 균열에 가까워질수록 빨리 파괴에 달하게 된다는 사실을 확인할 수 있었다.