• 대한조선학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.75-86
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• 1996

최근 선박, 해양구조물, 항공기 및 원자력 플랜트 등 대형구조물의 사용조건이 극도로 가혹해짐에 따라 이들에 대한 신뢰성 및 안전성 보장이 심각한 문제로 대두되고 있다. 이들 대형구조물에 있어, 파손사례의 대부분은 어떤 형태로든 피로현상과 관련된 것으로서 수명 및 잔여수명의 예측과 함께 안정성 평가기술의 확립이 절실히 요구되고 있다. 그러나, 실제 대다수의 결함은 복수표면 균열 상태로 존재하며, 이들은 단일균열의 경우와는 달리 급속히 합체, 성장할 가능성이 높고 따라서, 관통수명 또한 짧아지며, 관통시 표면균열의 길이가 상대적으로 커져 불안정 파괴의 위험성도 그만큼 높아지게 된다. 본 연구에서는 평판 및 필릿 용접부에 존재하는 복수의 직렬표면균열을 대상으로 인접균열간 간섭효과, 합체현상을 고찰하여 피로균열 진전거동 및 피로수명 예측프로그램을 개발하고, 이를 기존의 실험결과와 비교, 평가하여 그 정도 및 실용성을 확인하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.1-8
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• 2023

회전익 항공기의 동력전달축은 경량화를 위하여 중공축을 적용하였으며 선형탄성 파괴역학을 이용해 균열 전파 거동을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 통하여 원주방향 관통형 균열을 가지는 중공축의 균열성장수명을 예측하였다. 비틀림을 부여하고 균열을 고려한 요소를 형성하여 2차원 유한요소모델을 생성하였다. 초기 균열 길이를 정의하고 균열 길이를 증가시켜 유한요소해석을 수행해 균열 선단의 응력확대계수를 도출하였다. 응력확대계수가 중공축을 구성하는 재료의 파괴인성을 초과하기 직전의 길이를 한계 균열 길이로 정의한다. 응력확대계수 핸드북을 통해 응력확대계수를 계산하여 한계 균열 길이를 도출하고 균열성장속도식을 수치적분하여 각각의 균열성장수명을 비교해 제안한 유한요소해석 기법을 검증하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2001년도 춘계학술발표회요약집
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• pp.289.2-289
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• 2001

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1659-1670
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• 2001

It has been reported that cracks at mechanical fastener holes usually nucleate as elliptical corner cracks at the faying surface of the mechanical joints and grow as elliptical arc through cracks after penetrating the opposite surface. The weight function method is an efficient technique to calculate the stress intensity factors fur elliptical cracks using uncracked stress field. In this study the weight function method for three dimensional mixed-mode problem applied to elliptical comer cracks Is modified for elliptical arc through cracks and the stress intensity factors at two surface points of elliptical arc through cracks at mechanical fastener holes are analyzed by the weight function method. This study consists of two parts and in part I , the weight function method for elliptical arc through cracks is developed and verified.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권5호
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• pp.562-569
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• 2007

This paper presents plastic limit loads and approximate J estimates for axial through-wall cracked pipe bends under internal pressure and in-plane bending. Geometric variables associated with a crack and pipe bend are systematically varied, and three possible crack locations (intrados, extrados and crown) in pipe bends are considered. Based on small strain finite element limit analyses using elastic-perfectly plastic materials, effect of bend and crack geometries on plastic limit loads for axial through-wall cracked pipe bends under internal pressure and in-plane bending are quantified, and closed-form limit solutions are given. Based on proposed limit load solutions, a J estimation scheme for axial through-wall cracked pipe bends under internal pressure and in-plane bending is proposed based on reference stress approach.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1671-1677
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• 2001

Cracks at mechanical fastener holes usually nucleate as elliptical comer cracks at the faying surface of the mechanical joints and grow as elliptical arc through cracks. The weight function method for elliptical arc through cracks at mechanical fastener holes has been developed and verified in the part I of this study. In part H, applying the weight function method, the effects of the amount of clearance on the mixed-mode stress intensity (actors are investigated and the change of crack shape is predicted from the analysis for various crack shapes. The stress intensity factors leer inclined crack are analyzed and critical angle at which mode I stress intensity factor becomes maximum is determined.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1350-1358
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• 2001

During the last decade, a number of experiments and numerical analyses had been performed in conjunction with the development of simplified analytical methods to estimate the fracture behavior of cracked piping in nuclear power plant. However, the necessity of further investigation for the analytical methods was issued because of the discrepancies with the experimental data. The objective of this paper is to find out the optimum methods to evaluate the load-carrying capacities for cracked pipes. To do this, numerous analytical and finite element analyses were carried out for various pipe and crack geometries and materials. These results were synthesized for crack shapes and can be used as basic data for leak before analyses and risk informed inspections.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권3호
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• pp.82-89
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• 1994

In this paper the effect of stress ratio on the fatigue crack growth rate of aluminum alloy A5083-O was examined. The fatigue tests were carried out using CCT (center cracked tension) specimens and CT(compact tension) specimens which were subjected to 0.5 and -1.0 stress ratio respectively. The obtained results are as follows; 1) The $\DeltaK_{th}$ as the function of stress ratio R was introduced in evaluating the fatigue crack growth rate of A5083-O. 2) A new model evaluating the effect of stress ratio on the fatigue crack growth rate was developed over the region of low and high propagation rate.

• 콘크리트학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.773-780
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• 2011

이 연구는 초대형 매스 구조물인 지하식 LNG 저장탱크의 바닥슬래브 및 측벽에 타설되는 매스 콘크리트의 재료특성, 배합조건, 양생조건 및 콘크리트의 타설시기와 초기온도, 외기온 등을 고려한 온도응력 해석 결과를 기술하였다. 해석 결과를 토대로 유해한 균열의 발생 가능성을 예측하고, 이를 방지하기 위한 방안을 제시하였다. 이 연구에서는 콘크리트의 단열온도 상승시험을 통하여 수화열 관리에 유리하다고 평가된 2종류(벨라이트 시멘트+석회석 미분말)의 최적배합조건을 선정하였다. 온도응력 해석의 결과에 따르면, 바닥슬래브 2단을 제외한 대부분의 분할타설 블록에서 관통균열지수가 1.2이상을 만족하였다. 바닥슬래브 2단의 경우 균열방지 대책으로 선행냉각 방안을 제시하였으며, 콘크리트의 초기온도를 $25^{\circ}C$ 범위에서 관리할 경우에는 대부분의 타설블록에서 관통균열지수 1.2이상을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 바닥슬래브의 경우, 표면균열지수가 1.2이상이기 때문에 양생조건을 준수하면 표면균열을 제어할 수 있으며, 측벽의 경우에도 표면균열지수가 1.0이상을 만족하기 때문에 균열의 수 및 폭을 제어할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권5호
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• pp.361-368
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• 2014

본 연구에서는 테이퍼 보에 대한 미분방정식의 일반해에 캔틸레버 보의 경계조건을 적용하여 모드특성을 추정한다. 또한, 휨을 받는 테이퍼 원형강관 캔틸레버 보에 발생하는 관통균열을 모델링하기 위하여 에너지 방법을 이용하여 균열보에 대한 보 길이방향 휨강성을 구한 후 이를 이용하여 테이퍼 원형강관 캔틸레버 균열보에 대한 고유주파수와 모드형상을 추정한다. 보 길이에 따른 균열보의 휨강성 변화는 기존 연구에서 밝혀진 현상과 유사하게 합리적인 양상을 보였으며, 유도한 휨강성을 적용하여 산정한 균열보의 고유주파수는 균열 크기가 증가할수록 감소함을 확인하였고, 모드형상은 균열발생에 의해 변화함을 알 수 있었다. 연구결과는 향후 테이퍼 원형강관 캔틸레버 보 형태의 타워 구조물에 대한 진동기반 균열탐지에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.