• Journal of Welding and Joining
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• 제33권2호
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• pp.69-77
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• 2015

High strength steels have been continually being developed to improve in fuel economy in automotive and ensure safety of passengers. New bonding and welding methods have been required for improving weldability on high strength steels. In this study, resistance spot welding and Weld-bond with nugget diameters of 4.0mm, 5.0mm, 6.0mm and 7.0mm were produced and tested, respectively. In order to confirm the effect of nugget diameters on tensile shear characteristic of the Weld-bond, tensile shear characteristics of Weld-bond were compared with those of resistance spot welding and adhesive bonding. Peak load of Weld-bond were increased as the nugget diameter increases. After appearing maximum peak load continuous fracture followed with second peak owing to load being carried by resistance spot weldment. Fracture modes of the adhesive layer in Weld-bond fractures were represented by mixed fracture mode, which are cohesive failure on adhesive part and button failure at resistance spot welds. The results showed that the tensile shear properties can be improved by applying Weld-bond on TRIP steel, and more apparent with nugget diameter higher than 5${\surd}$t.

• 한국해양공학회지
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• 제25권6호
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• pp.91-96
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• 2011

In this paper, friction welded joints were constructed to investigate the mechanical properties of welded 15-mm diameter solid bars of Mg alloy (AZ31B). The main friction welding parameters were selected to endure reliable quality welds on the basis of visual examination, tensile tests, impact energy test, Vickers hardness surveys of the bonds in the area and heat affected zone (HAZ), and macrostructure investigations. The study reached the following conclusions. The tensile strength of the friction welded materials (271 MPa) was increased to about 100% of the AZ31B base metal (274 MPa) under the condition of a heating time of 1 s. The metal loss increased lineally with an increase in the heating time. The following optimal friction welding conditions were determined: rotating speed (n) = 2000 rpm, heating pressure (HP) = 35 MPa, upsetting pressure (UP) = 70 MPa, heating time (HT) = 1 s, and upsetting time (UT) = 5 s, for a metal loss (Mo) of 10.2 mm. The hardness distribution of the base metal (BM) showed HV55. All of the BM parts showed levels of hardness that were approximately similar to friction welded materials. The weld interface of the friction welded parts was strongly mixed, which showed a well-combined structure of macro-particles without particle growth or any defects. In addition, an acoustic emission (AE) technique was applied to derive the optimum condition for friction welding the Mg alloy nondestructively. The AE count and energy parameters were useful for evaluating the relationship between the tensile strength and AE parameters based on the friction welding conditions.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.535-541
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• 2013

본 연구에서는 아연도금강관 용접에 용접 전류, 전압과 보호가스가 용접 비드 형상과 미세조직과 경도에 미치는 영향을 조사하였다. 전압, 전류과 보호가스 종류 및 조성의 변화가 용접 비드의 높이와 너비, 용입깊이에 영향을 미침을 확인하였다. 비드높이에는 보호가스 Ar 가스, 용입에는 $CO_2$ 가스, 그리고 비드너비에는 Ar+$O_2$ 가스가 가장 큰 영향을 미쳤다. 용접부의 경도에서는 Ar+10% $O_2$ 와 Ar+20% $CO_2$ 가스 사용 시 결정립계 페라이트와 다각형 페라이트가 생성되어 낮았으며, Ar+2% $O_2$ 가스를 사용했을 때는 아시큘러 페라이트와 베이나이트적 페라이트와 사이드플레이트 페라이트가 생성되어 경도가 높았다.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권6호
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• pp.757-766
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• 1985

본 연구에서는 기계공업 분야에서 많이 이용되는 구조용 합금강인 Cr-Mo강 (SCM4)과 쾌삭강(SUM31, SUM24L)과의 이종강봉 마찰용접에서 소성변형중에 발생된 초 기 AE량과 용접 품질(강도)제어 사이에 역시 정량적 상관성이 성립함을 용접 회전수, 용접에너지, 용접 업셋 및 용접 시간 등을 매개 변수로 하여 실험과 계산을 통해 입증 하고, 이를 상관식의 95% 신뢰성을 확인한 후, 본 연구의 최종 목적으로서, 마찰용접 평가의 자동화가 이루어지게 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권12호
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• pp.1901-1907
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• 2010

굴삭기 유압실린더는 붐, 암, 버킷과 같은 작업장치를 작동시키는 핵심 부품이다. 일반적으로 유압실린더는 반복적인 고압으로 인해 좌굴이나 피로 파손과 같은 구조적 문제가 종종 발생한다. 따라서, 유압실린더의 내구설계 시 설계수명 동안의 피로, 항복, 좌굴 등에 대한 구조 안전도 평가가 반드시 이루어져야 한다. 내구설계는 기본설계와 상세설계 두 단계로 구성되는데, 기본설계 단계에서는 굴삭기의 작업능력, 작업속도, 작업영역 등을 고려하여 항복과 좌굴 안전도를 만족하도록 로드와 튜브의 주요 치수를 결정한다. 상세설계 단계에서는 로드 노치, 용접부, 튜브 끝단, 글랜드, 오리피스, 쿠션링 등의 상세치수를 주로 피로 안전도 측면에서 결정한다. 본 연구에서는 이러한 내구설계의 전반적인 절차와 각 설계 단계에서 내구설계 평가를 위한 해석기법에 대해 기술하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.536-542
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• 2011

원자력발전소의 이종금속 용접부는 PWSCC 결함에 민감한 것으로 알려져 있으며 기량검증된 검사자가 기량검증된 절차서를 사용하여 가동중검사 기간 중에 주기적인 검사를 수행하고 있다. 국내 원자력발전소 이종금속 용접부의 형상 조사 결과에 따르면 대부분의 이종금속 용접부가 경사진 노즐부나 인접부에 위치하는 것으로 나타났다. 일반적인 초음파 탐촉자를 사용하여 경사부위에 위치한 이종금속 용접부의 검사를 수행할 경우 초음파 탐촉자의 접근성이 제한되어 검사체적을 모두 검사하기가 어렵다. 특히 축방향 결함 검출을 위한 원주방향 주사에서는 초음파 탐촉자가 경사면에 위치하게 되면 반사체로부터 결함 신호를 얻기 가 어려우며 이에 따라 결함 검출이 어렵게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 경사면을 고려하여 비틀림 각도를 적용한 초음파 탐촉자를 사용하는 것이 필요하다. 모델링을 통하여 비틀림 굴절 종파탐촉자 를 설계하고 축방향 결함 검사용 비틀림 굴절 종파탐촉자를 제작하여 실험을 통하여 결함으로부터 신호를 취득하였다. 일반 탐촉자와 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호를 비교한 결과 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호가 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권2호통권31호
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• pp.237-248
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• 1997

크레인 주행거더에서 빈번히 발생되는3 종류의 균열을 재현하기 위해서 거더 길이 640 mm, 높이 600 mm, 폭 300 mm의 시험체 2기를 제작하여 피로실험을 수행하였다. 시험체의 균열은 재하점 부근과 가세트 단부 및 하부플랜지와 웨브의 모살용접부에서 발생하였다. 재하점 근방의 균열은 수직보강재가 위치한 상부플랜지와 웨브 사이의 모살용접부에서 발생해서 웨브의 대각선 방향으로 진전하였다. 또한 하부플랜지 종비드에서 발생된 균열은 주행거더방향에 수직으로 성장하였다. 크레인 주행거더의 각 부위의 피로등급은 JSSC 피로설계지침의 피로등급과 비교해 보면, 재하점 근방의 모살용접부는 E 등급, 가세트 단부는 G 또는 H 등급, 하부플랜지 종비드 부위는 D 등급 정도로 나타났다. 가세트 단부와 종비드 부위는 피로설계지침과 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.543-553
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• 2013

춤이 깊은 골형 데크는 그 단면의 형태가 개방형 단면(개단면(開斷面))으로 단면의 불안정성에 의한 휨비틀림 등의 구조적 문제를 일으킬 수 있다. 박판의 냉간성형강인 데크와 캡플레이트의 접합에 사용되는 연결재(파스너)는 볼트, 리벳, 용접 그리고 나사 접합이 있다. 이 연구는 냉간성형강을 사용한 춤이 깊은 데크와 보강용 캡플레이트간의 직결나사 접합부에 관한 실험적 연구로, 직결나사 접합부의 파괴거동과 최대내력에 영향을 주는 직결나사 배치방법, 직결나사 수, 직결나사 간격 그리고 직결나사 머리밑판의 두께변화를 실험변수로 하여 국외 설계기준식 비교 분석하고자 한다.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권5호
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• pp.641-653
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• 2018

This paper presents experiment and bearing capacity analyses of steel dual-lintel column (SDC) joints in Chinese traditional style buildings. Two SDC interior joints and two SDC exterior joints, which consisted of dual box-section lintels, circular column and square column, were designed and tested under low cyclic loading. The force transferring mechanisms at the panel zone of SDC joints were proposed. And also, the load-strain curves at the panel zone, failure modes, hysteretic loops and skeleton curves of the joints were analyzed. It is shown that the typical failure modes of the joints are shear buckling at bottom panel zone, bending failure at middle panel zone, welds fracturing at the panel zone, and tension failure of base metal in the heat-affected zone of the joints. The ultimate bearing capacity of SDC joints appears to decrease with the increment of axial compression ratio. However, the bearing capacities of exterior joints are lower than those of interior joints at the same axial compression ratio. In order to predict the formulas of the bending capacity at the middle panel zone and the shear capacity at the bottom panel zone, the calculation model and the stress state of the element at the panel zone of SDC joints were studied. As the calculated values showed good agreements with the test results, the proposed formulas can be reliably applied to the analysis and design of SDC joints in Chinese traditional style buildings.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제68권4호
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• pp.475-483
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• 2018

Square tubular columns are commonly used in moment resisting frames, while through-diaphragm connection is the most typical configuration detail to connect the H-shaped beam to the column. However, brittle fracture normally occurs at the complete joint penetration weld between the beam flange and the through-diaphragm due to the stress concentration caused by the geometrical discontinuity. Accordingly, three improved types of through-diaphragm are presented in this paper to provide smooth force flow path comparing to that of conventional connections. Tensile tests were conducted on four specimens and the results were analyzed in terms of failure modes, load-displacement response, yield and ultimate capacity, and initial stiffness. Furthermore, strain distributions on the through-diaphragm, the beam flange plate, and the column face were comprehensively evaluated and discussed. It was found that all the proposed three types of improved through-diaphragm connections were able to reduce the stress concentration in the welds between the beam flange and the through-diaphragm. Furthermore, the stress distribution in connection with longer tapered through-diaphragm was more uniform.