• 제목/요약/키워드: corrosion fatigue crack

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지르코니아/알루미나 복합체의 In-vitro Hertzian 피로거동 (In-vitro Hertzian Fatigue Behavior of Zirconia/Alumina Composites)

  • 이득용;박일석;김대준;이세종
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.69-75
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    • 2004
  • 인공치아용 3Y-TZP와 (Y,Nb)-TZP/$Al_2O_3$ 복합체를 유사 구강분위기인 인공타액 하에서 500-3000N의 하중 조건으로 $10^6$ 횟수까지 헤르찌안 반복하중 피로특성을 조사하였다. 500N의 하중에서 $5{\times}10^5$까지 반복피로 실험결과, 강도 저하 및 균열 현상은 관찰되지 않았다. 피로특성은 SY-TZP가 (T,Nb)-TZP/$Al_2O_3$ 복합체보다 상전이에 의한 응역회복 때문에 우수하였다. 하중값이 증가함에 따라 링 균열에서 방사상 균열로 전이되었을 때 급격한 강도 저하 현상이 발생하였다. 강도 저하 현상은 유사 구강 분위기하에서 반복 하중 접촉 시 발생한 균열을 통해 침투한 인공타액의 화학적 침식으로 더욱 가속화 되었다.

차량용 터빈 하우징의 내구시험에 의한 균열 발생 및 진행에 대한 연구 (Study on the Crack Occurrence and Progress by Durability Test for Vehicular Turbine Housing)

  • 신상윤;이도훈;원순재;김동혁;예병준
    • 한국주조공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.48-54
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    • 2018
  • To improve the durability of the turbocharger, it is important to suppress cracking of the turbine housing; therefore, we investigated the initiation and growth of these cracks. First, we initiated a crack in the turbine housing using endurance experiments. After the endurance test, cracks mainly occurred in the valve seat, the nozzle area, and the scroll part of the turbine housing. The results of a fracture analysis of the cracks showed that cracks in the valve seat were initiated by fatigue fracture. This seems to be caused by the accumulation of mechanical and thermal stresses due to vibration of the turbine wheel and high-temperature exhaust gas. Also, cracks in nozzle and scroll area were initiated by intergranular corrosion due to the exhaust gas. Thus, although there are differences in the cause of initiation according to the site, a concentric waveform was observed in all fracture planes. This phenomenon indicates that cracks gradually grow due to repeated stress changes, and the main causes are the temperature difference of the exhaust gas and the vibration caused by the turbine shaft.

부식을 고려한 선각거더의 최종강도 신뢰성 (Ultimate Strength Based Reliability of Corroded Ship Hulls)

  • 백점기;양수홍;김성규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.96-110
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    • 1996
  • 노후선박은 부식, 피로균열 등의 구조손상을 입고 있으며, 구조손상이 심각하면 중대한 해난사고를 초래할 위험성이 높다. 선각붕괴에 의한 선박의 침몰사고를 미연에 방지하기 위하여는 구조손상에 기인된 각종 불확실성을 고려한 노후선박의 최종강도 신뢰성을 평가할 필요가 있다. 본 논문에서는 부식에 의한 선체구조부재의 판두께 감소효과를 고려하여 선체구조의 최종강도를 기준으로한 신뢰성 평가기법을 제시하였다. 이를 위해 선체구조의 부식 속도모델을 선급에서 제시하는 데이타를 바탕으로 설정하고, 부식효과를 고려한 신뢰성 한계상태방정식을 도출하였으며, 최종강도 신뢰성은 SORM (second-order reliability method)을 적용하여 계산하였다. 본 기법을 이중선체 유조선에 적용하여 선령의 증가에 따른 단면계수 및 최종강도 신뢰성의 감소특성을 고찰하였다.

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고강도 알루미늄 합금의 부식피로균열 성장거동에 관한 연구( I ) (A Study on Corrosion Fatigue Crack Growth Behavior in High Strength Aluminum Alloys( I ))

  • 김봉철;강봉수;한지원;우흥식
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1998년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.57-62
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    • 1998
  • 구조물이나 기계요소내의 결함이 성장하여 파손(Failure)에 이르는 현상은 공학분야에서 중요하게 평가되어 오고 있다. 반복적으로 변하는 응력에 의하여 결함이 초기 성장을 거쳐 재료의 파손에 이르게 되는 과정인 피로파괴는 파괴역학의 한 중요한 분야이다. 이에, 본 연구에서는 열처리의 특성상 부식환경에 매우 민감한 Al-Zn-Mg-Cu Alloy 7075에 대하여 Peak Aged T65l Tempering을 실시한 Al-Alloy 7075-T65l에 대하여 각기 환경(대기, 물, 해수)의 변화가 부식피로균열성장에 미치는 영향과 부식환경에서의 긴 균열(Long Crack)과 짧은 균열(Short Clark)의 부식피로균열 성장특성을 비교, 고찰하여 초기균열의 잠재시간과 안정성장 시간을 예측하여 구조물의 수명예측 및 안전성 평가에 기여 할 수 있는데 목적이 있다. (중략)

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폴리프로필렌 합성섬유보강 콘크리트의 강도 특성 및 건조수축균열제어 특성에 관한 연구 (A Study on the Strength and Drying Shrinkage Crack Control Properties of Polypropyl)

  • 오병환;백상현
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.146-152
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    • 1996
  • Polypropylene fiber reinforced mortar and concrete as civil material or architectural material have been used in America and British etc, and have been researched. Polypropylene fibers have many advantages in many points ; in economical costs, chemical stability and durability. It has been reported that polypropylene fiber can control restrained tensile stresses and cracks and increase toughness, resistance to impact, corrosion, fatigue and durability. This study has been performed to obtain the properties of polypropylene fiber reinforced concrete such as compressive strength, flexural strength, toughness, slump, drying shrinkage crack and drying shrinkage characteristics. The test variables are fiber contents, fiber length, fiber types, and so on. From the results of this study, we can expect the effects of the admixtures of polypropylene fiber about strength and drying shrinkage properties in concrete and mortar.

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초음파 파면해석에 의한 대차 프레임의 건전성 평가 (Integrity Evaluation of Bogie Frame by Ultrasonic Fractography Analysis)

  • 윤인식;권성태;선종성;명노종;정우현;손태순;김경국;김순철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제3권2호
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    • pp.77-83
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    • 2000
  • This study proposes the integrity evaluation of the bogie frame using ultrasonic fractography analysis. Analysis objectives in this study are to investigate fracture planes of damaged zone by the A-scan method. The surface condition of fracture planes shows degree of degradation by the stress concentration. The detection of the natural defects in the bogie frame is performed using the characteristics of echodynamic pattern in ultrasonic signal. Results of ultrasonic testing agree fairly well with those of actual fracture plane. In quantitative fractography analysis, microstructures of actual fracture plane turned out to be intergranular and transgranular fracture. Proposed ultrasonic fractography analysis in this study can be used for the integrity evaluation of the bogie frame.

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증기발생기 전열관 감육부의 강도 및 손상평가 (Failure Assessment and Strength of Steam Generator Tubes with Wall Thinning)

  • 성기용;안석환;윤자문;남기우
    • 한국해양공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.50-59
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    • 2007
  • Steam generator tubes are degraded from wear, stress corrosion cracking, rupture and fatigue and so on. Therefore, the failure assessment of steam generator tube is very important for the integrity of energy plants. In the steam generator tubes, sometimes, the local wall thinning may result from severe degradations such as erosion-corrosion damage and wear due to vibration. In this paper, the elasto-plastic analysis was performed by FE code ANSYS on steam generator tubes with wall thinning. Also, the four-point bending tests were performed on the wall thinned specimens, and then it was compared with the analysis results. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior from the experiment and FE analysis. Also, it was possible to predict the crack initiation point by estimating true fracture ductility under multi-axial stress conditions at the center of the thinned area from FE analysis.

손상치유 능력을 가지는 탄화규소의 강도 특성과 탄성파 특성 (Strength Properties and Elastic Waves Characteristics of Silicon Carbide with Damage-Healing Ability)

  • 김미경;안병건;김진욱;박인덕;안석환;남기우
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.337-341
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    • 2004
  • Engineering ceramics have superior heat resistance, corrosion resistance, and wear resistance. Consequently, these art significant candidates for hot-section structural components of heat engine and the inner containment of nuclear fusion reactor. Besides, some of them have the ability to heal cracks and great benefit can be anticipated with great benefit the structural engineering field. Especially, law fracture toughness of ceramics supplement with self-healing ability. In the present study, we have been noticed some practically important points for the healing behavior of silicon nitride, alumina, mullite with SiC particle and whisker. The presence of silicon carbide (SiC) in ceramic compound is very important for crack-healing behavior. However, self-healing of SiC has not been investigated well in detail yet. In this study, commercial SiC was selected as sample, which can be anticipated in the excellent crack healing ability. The specimens were produced three-point bending specimen with a critical semi-circular crack of which size that is about $50-700{\mu}m$. Three-point bending test and static fatigue test were performed cracked and healed SiC specimens. A monotonic bending load was applied to cracked specimens by three-point loading at different temperature. The purpose of this paper is to report Strength Properties and Elastic Waves Characteristics of Silicon Carbide with Crack Healing Ability.

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폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 강도 및 건조수축균열 제어특성 연구 (A Study on the Strength and Drying Shrinkage Crack Control Characteristics of Polypropylene Fiber Reinforced Concrete)

  • 오병환;이명규;유성원;백상현
    • 콘크리트학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.151-161
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    • 1996
  • 토목 및 건축재료로써 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 사용은 미국, 영국 등지에서 개발되기 시작하여 많은 연구가 진행되어 왔는데, 경제적 이점, 화학적인 안정성과 우수한 내구성으로 인해 국내에서도 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다. 이러한 폴리프로필렌 섬유의 사용은 모르터 및 콘크리트가 건조나 온도에 의해 수축될 때 , 구속에 의해 발행하는 인장응력 및 균열을 제어하고, 인성의 증가와 충격, 마모, 피로에 대한 저항성을 증대시키며, 콘크리트의 내구성을 증대시키는 등의 장점을 가지는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 폴리프로필렌 섬유보강 모르터 및 콘크리트의 재료적 특성인 유동성, 압축강도, 인장강도, 휨인성뿐만 아니라 균열제어특성, 건조수측특성을 실험을 통하여 규명하고자 하였다. 본 연구 결과. 폴리프로필렌섬유의 혼입으로 인성이 증가되고 건조수축균열 및 건조수축량이 제어되고 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 앞으로 건조수축균열제어와 인성증가를 위한 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 활용 및 설계에 기초자료를 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

기간설비 사용적합성 평가 프로그램 개발 (Development of Fitness for Service Evaluation Programs)

  • 박영재;윤강옥;장윤석;김영진;조경식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.160-165
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    • 2004
  • An effective integrity evaluation system is essential to manage the fitness for service issues on infra-structure because the evaluation processes usually take long times and are detrimental for productivity point of view. In this paper, the key structures and procedures of four integrity evaluation programs which have been developed based on currently available codes and standards are described. The proposed programs are not only flexible to adopt advances in fitness for purpose type assessment methodologies but also convenient for field engineers. The developed programs which will be unified as an integrity evaluation system are expected to play a prominent role for integrity evaluation of major infra-structure.

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