• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.565-572
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• 2009

This work intends to establish the reliability and fracture toughness $K_{IC}$ criterion of welded joints by EGW for high strength EH36-TMCP ultra thick plate. For this, firstly thermo elasto-plastic analysis has been carried out on two pass X-groove butt joint model to clarify the thermal and mechanical behaviour(residual stress, plastic strain, magnitude of stress and their distribution and production mechanism). Moreover, to establish fracture criterion, analysis of fracture toughness $K_{IC}$ has been performed under the notch machined and residual stress with the load condition on EGW welded joints. A quantitative fracture criterion for EGW welded joints is suggested by using $K_{IC}$.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.24 no.2
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• pp.62-66
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• 2010

The goal of this work is to establish the reliability of FCA welded joints for high strength EH36-TMCP ultra thick plate. For this, heat conduction and thermo elasto-plastic analyses have been conducted on a multi-pass, X-groove, butt-joint model to clarify the thermal and mechanical behavior (residual stresses, magnitude of the stresses, and their production and distribution mechanisms) of the weld joint. In addition, the results of the welding residual stress obtained from thermo elasto-plastic analysis was verified and compared with results obtained by XRD analysis.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.93-93
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• 2009

본 연구에서는 EGW, FCAW 공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 을 규명하기 위해, 먼저 열분포, 열탄소성 수치해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 고찰하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여, 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 $K_{Ic}$ 특성을 해석하였다. 용접공정별 균열이 존재하는 용접부의 파괴기준을 살펴보면, EGW용접부의 경우가 FCAW용접부의 경우에 비해 균열의 성장이 다소 용이하여 $K_{IC}$ 값이 다소 낮게 나타났다. EGW용접부의 파괴인성 $K_{IC}$ 경우 중첩된 경우(복합하중)가 순수 외력만 작용하는 경우보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보이고, a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외력만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다. 반면, FCAW용접부의 경우 균열길이가 작은 범위에서는 중첩된 경우가 순수 외력만 작용 할 경우보다 파괴 인성치가 다소 증가함을 보이지만, a/W가 증가함에 따라 순수 외력만의 작용의 경우와 중첩의 경우의 파괴인성 차이가 없는 것으로 나타났다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.18 no.3
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• pp.395-403
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• 2006

Recently constructed bridges often have long spans and simple structure details considering not only the function but other important factors such as aesthetics, maintenance, construction duration and life cycle cost. Therefore, bridges require high-performance steels like extra-thick plate steels and thermo-mechanical control process (TMCP) steels. TMCP stels are now gaining wide attention due to their weldability improved strength and toughness. Recently, SM570-TMC steel, which is a high-strength TMCP steel with a tensile strength of 600 MPa, has been developed and applied to steel structures. However, using this steel in building steel structures requires the elucidation of not only material characteristics but also the mechanical characteristic of welded joints. In this study, high-temperature tensile properties of SM570-TMC steel were investigated through the elevated temperature welded joints of SM570-TMC steel were studied through the three-dimensional thermal elasticplastic analyses on the basis of mechanical properties at high temperatures obtained from the experiment.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.18-18
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• 2010

최근에 건조되는 선박이나 구조물들은 점차 대형화 되어가고, 이에 사용되는 판재들은 점차 고강도 극후판재화 되어가고 있다. 극후판재의 용접성을 향상시키기 위해서는 대입열 용접이 주로 적용되고 있는 실정인데, 30 mmt 이상의 후판을 1 pass로 용접하기 위해서는 EGW(Electro-gas welding) 기법을 사용한다. 대입열 용접은 용접입열(heat input)이 매우 높아 용착금속과 열영향부의 냉각속도가 매우 느려 용접열영향부에서 특히 fusion line 근처의 열영향부는 결정립 조대화 및 취약한 미세조직을 형성함으로서 저온인성을 크게 저하시키고, 연화 현상(softening effect)을 발생시켜 강도가 저하되는 문제점이 주로 발생하였다. 하지만 이런 문제점을 해결하기 위해 대입열용접에 사용된는 강재의 미세조직을 제어하여 AlN, TiN, $TiO_2$ 등의 석출물을 이용한 용접열영향부의 저온인성을 향상시켰다. 이러한 문제점이 발생하는 대입열용접에서 저온인성 시험은 주로 fuison line + 1, 2mm에서 수행한다. 하지만 대입열 용접시 용착금속의 냉각속도도 매우 느리기 때문에 용착금속의 위치에 따라 저온 인성 특성이 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 EGW 용착금속의 위치에 따른 저온인성 특성을 평가하기 위해 EH-36N, 40mmt 판재를 사용하여 1pole EG 용접 하였다. 용착금속의 저온인성 특성을 평가하기위해 충격 시편의 노치 위치가 fusion line - 2mm와 용접부 중앙을 기준으로 4곳을 선정하여 충격시험을 수행하였다. 또한 용착금속의 경도 분포를 알아보기 위해 micro vickers hardness tester(mitutoyo UR-501)을 사용해 hardness mapping 시험을 하였다. 용착금속의 저온인성은 미세조직과, 산소량에 따라 변화 할 수 있기 때문에 용착금속 위치를 달리하여 미세조직과 산소량도 각각 분석하였다. 용착금속의 저온인성을 향상시킬 수 있는 침상형페라이트와 비금속개재물의 상관관계에 관해 검토 하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.3A
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• pp.189-198
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• 2011

Although high strength bolts with tensile strength of 1,000 MPa are mainly used in steel structure construction sites throughout the world, new high strength bolts are required owing to the installation of continuous long-span bridges resulting from the development and distribution of high strength steel and ultra-thick steel plates. Currently, high strength bolts with tensile strength of 1,300 MPa are being used. However, as they tend to place a large load on a small section of space, a high strength bolt of high structural performance and screw thread shape with less stress concentration is thought to be more effective. This study conducted analyses in order to develop an improved screw thread shape relative to the KS screw thread shape. A new screw thread shape with less stress concentration and effective load distribution at the time of fastening bolts and nuts was provided upon analysis of the characteristics of screw thread shape. Additionally, in an experimental study, the structural performance of high strength bolts with tensile strength of 1,300 MPa was investigated. The results revealed that the new screw thread shape was more effective than the existing screw thread shape in terms of structural performance and mitigating the stress concentration.