Thickness Effects on the Fatigue Strength of Butt Welded Specimens using SM520C-TMC Steel

The criterion or specification on fatigue design has been generally based on fatigue strength curve derived by tests on specimens with varying thickness (10-30mm). Making the plate thicker, however, also decreases fatigue strength. It has been noted from the test results and the results of the analysis by fracture mechanics that the effect of thickness cannot be bypassed. From the several fatigue strength curves of specimen tests, modification of fatigue strength on plate thickness has been proposed. In this study, fatigue tests on SM520C-TMC were carried out, and the effects of thickness were evaluated. Finally, in consideration of the thickness, the modification of fatigue strength was derived. Comparing the results of this paper with those of previous studies, an outline of the behavior obtained is similar to previous ones, but the rate of decrease is smaller.

SM520C-TMC 강재의 피로강도에 대한 두께효과

피로설계에 대한 기준, 시방서 또는 추천안 등은 일반적으로 두께 10~30mm의 강판으로 만든 실험체의 피로실험을 통해 얻은 피로강도곡선을 근거하고 있다. 그러나 강판의 두께가 증가함에 따라서 피로강도가 감소하게 될 가능성에 대해 관심을 갖게 되었고, 파괴역학적 방법에 의한 분석과 강재 용접에 따른 영향을 근거로 하여 강판의 두께에 따른 영향이 상당히 클 수도 있다고 지적되었다. 기존의 몇몇 피로실험 결과로부터 얻은 피로강도곡선으로부터 강판 두께에 대한 영향을 고려하여 피로강도를 수정하는 식이 제안되어왔다. 본 연구에서는, 두께 80mm까지의 국내생산 SM520C-TMC 강재에 대한 피로강도시험을 실시하고, 그 결과로부터 강재의 두께에 따른 영향을 평가하였다. 최종적으로, 강판 두께에 대한 영향을 고려하여 피로강도를 수정하는 제한적인 시편에 대한 수정식을 제공하고, 이를 기존의 연구결과와 비교 검토하였다. 결과로서, 두께에 따른 강도감소효과는 기존의 연구와 유사한 경향을 갖고 감소하나 그 정도는 적어지고 있는 결과를 얻을 수 있었다.