• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-96
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• 2003

Laser beam welding process is a relatively new process in comparison with arc welding process, but it is expected to apply widely because of the many advantages, and research and development of that process is being progressed actively for the practical use. the application of this welding process has been restricted due to the high initial investment and the need of precise processing against the material, but cost reduction and thick plate welding in high speed have become practial by recent technological development, and this welding process to not only small parts in automobile, machinery and physicochemical field, but also a large structure and pipe line are being applied. In order to utilize this welding process appropriately to a steel structure, the properties of welding residual stresses and fracture toughness in welded joints are to be investigated for relibilty. On this study, after performing the finite element analysis, thermal and residual stress properties have been examined to the general structural steel (HT50) by laser beam welding. Besides, the property of fracture toughness has been investigated by the Charpy impact test and 3-points bending CTOD test carried out in the range of temperature between $-60^{\circ}C$ and $20^{\circ}C$. From the research results it is revealed that the maximum residual stress appears in the center of plate thickness and the fracture toughness is influenced by strength mis-match.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권6호
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• pp.35-43
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• 1998

In this paper, the fracture toughness evaluation of the various microstructures such as HAZ, F.L and W.M in weldment of TMCP steel which has the softening zone owing to high heat input welding was carried out by using of the small punch(SP) test. In addition, the fracture toughness with the specimen orientation of rolled TMCP steel was investigated by means of SP test and the crack opening displacement (COD) test and then was compared with that of conventional SM50YB steel. From the results of SP test for TMCP steel, it could be seen that the SP energy transition curves of three different orientation were shifted to higher temperature side in order of S, T and L. But the {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each orientation specimen did not show a lot of differences and were quite lower than those of conventional SM50YB steel. The mechanical properties of HAZ structure in weldment of TMCP steel such as hardness, SP energy at room temperature and -196$^{\circ}C$ and the upper shelf energy of SP energy transition curve were lower than those of base metal due to softening. The {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each microstructure in weldment of TMCP steel increased in order of HAZ, F.L and W.M against base metal, but all microstructures showed a quite lower {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} than those of SM50YB steel.

• 한국해양공학회지
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• 제21권3호
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• pp.71-76
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• 2007

Recently, many industries have been employing the application of laser beam welding, due to the resulting high welding quality, such as smaller width of melting and heat affective zone, smaller welding deformation, and fine grains of weldment, compared to arc welding. However, in order to appropriately utilize this welding process with steel structure, the characteristics of welding residual stresses and fracture toughness in welded joints are to be investigated for reliability. Therefore, in this study, the mechanical properties of weldments by arc and laser welding are investigated using FEM to confirm the weldability of laser welding to the general structural steel (HT50). The Charpy impact test and 3-points bending CTOD test are carried out in the range of temperatures between $-60^{\circ}C\;and\;20^{\circ}C$, in order to understand the effect on the fracture toughness of weldments. From the research results, it has been found that the maximum residual stress appears at the center of plate thickness, and that the fracture toughness is influenced by strength mis-match.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제26권1호
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• pp.59-67
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• 2002

The comparison of $J_{Rice}$-resistance considering a few strength ratio in Rice J-integral formula and $J_{\delta}$-resistance curves converted from experimental CTOD using appropriate strength chosen according to strain hardening level, n=10.6 (A533B steel) and n=8.1 (BS4360 steel) is carried out. The optimal dimensionless strength ratio like the factor of revision, (see full text)reflecting strain hardening level in Rice\`s experimental formula is found out and the reliability of appropriate reference strength chosen according to strain hardening level in different materials is investigated through doing that CTOD is transformed from $J_{\delta}$-integral using relationship between J-integral and CTOD. The results are as follows; 1) The optimal factor of revision is when m equals to 3 in (see full text) for Rice's and the above optimal factor of revision multiplies by coefficient, η in Rice's experimental formula instead of n=2, 2) and the pertinent reference strength for high strain hardening material like BS4360 steel is ultimate strength, $\sigma_{u}$ and for material like A533B steel is ultimate-flow strength, $\sigma_{u-f}$. The incompatible of the behavior of both experimental J-resistance curves using Rice's formula and CTOD-resistance curves for A533B and BS4360 steel by Gordon, et al., could be corrected using the optimal factor of revision in Rice\`s and the pertinent reference strength in J=$m_{j}$${\times}$$\sigma_{i}$${\times}$CTOD.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1817-1825
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• 2000

The purpose of this study is to examine the fracture toughness of the welded pipe from the viewpoint of FATT for the S38 and S42 steels used widely as the pipe material. Post weld heat treatment(PW HT) was carried out like following conditions: temperature of 67$0^{\circ}C$, I hour of holding time and cooling in furnace. Fracture toughness was obtained by measuring the crack opening displacement(COD) of the notched specimens over the range of temperature from -14$0^{\circ}C$ to -$25^{\circ}C$. Hardness values at fusion line near around were the highest and the microstructures at welded zone were coarsened. Regardless of the pipe materials, COD and temperature curves of the as-welds were moved toward higher temperature compared with those of the parents. However, COD and temperature curves of the PWHT specimens were positioned at lower temperature compared with those of the as-welds. The more heat input causes to decrease the COD values at the constant temperature. It was verified through the recrystallization treatment that PWHT was attributed to move toward lower temperature region considerably due to the improved plastic deformation at the same applied COD value of 0.3mm and softening effect. In case of the weldment of S38 steel, cleavage fracture was observed at -105$^{\circ}C$ unlike the structural steels, in which brittle fracture mode was generally shown at - 196$^{\circ}C$.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권1호
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• pp.34-40
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• 2011

본 연구에서는 가곡광산 화강암의 변형거동에 열응력과 수압이 미치는 영향을 평가하였다. 열응력과 수압이 미치는 영향을 해석하기 위하여 화강암 시험편에 열을 가하여 200, 300, 400, 500, 600, $700^{\circ}C$ 예열시험편을 제작하였고, 500, 600, $700^{\circ}C$ 예열시험편에 7.5MPa의 수압을 가하였다. 예열시험편에 대한 일축압축시험 결과 예열온도가 증가함에 따라 시험편의 축변형률 및 횡변형률이 증가하는 것으로 나타났으며 특히 $600^{\circ}C$ 이상 시험편에서 변형률의 증가가 현저한 것으로 나타났다. 온도에 따라 시험편의 일축압축강도와 탄성계수는 지수적으로 감소하는 것으로 측정되었다. 수압을 받은 시험편은 그렇지 않은 시험편에 비해 비탄성적인 변형거동이 큰 것으로 나타났으며 이는 수압이 예열시험편 내에 존재하는 균열의 확장과 개구에 영향을 미친다는 것을 뜻한다.

• 전산구조공학
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• 제4권4호
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• pp.79-89
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• 1991

유한요소법을 이용하여 적용범위가 제한되고 부정확한 기존의 설계방법을 대치할 수 있는 새로운 철근 콘크리트 슬래브 설계법을 제시하였다. 제시된 방법을 이용하면 어떠한 기하형태의 슬래브 시스템에 대해서도 정확하고 효율적인 설계결과를 얻게된다. 슬래브 설계에 사용되는 등매개 판요소는 적분에 소요되는 계산기간을 절감할 수 있도록 매우 효율적으로 유도되었다. 슬래브 철근의 설계는 강도설계법을 이용하였고, 시방서 최소 철근량과도 비교하였다. 해석결과 모멘트와 설계철근량은 컴퓨터 그래픽을 이용하여 일목요연한 등고선으로 도시하여 설계편의를 제고시켰다. 등매개 판요소의 정확한 전단력을 이용하여 전단에 대한 적절한 검토도 할 수 있게 하였다. 철근과 콘크리트의 균열을 고려한 비탄성 처짐계수법을 개발하여 사용하중하의 처짐을 적합하게 계산할 수 있도록 하므로써 슬래브의 사용성도 검토할 수 있도록 하였다. 개구부가 있는 원형 슬래브 예를 들어 비정형 슬래브 설계에도 제시하는 방법이 손쉽게 적용될 수 있음을 보여주었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.121-128
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• 2014

본 논문에서는 새로운 형상의 GFRP 판으로 전단보강된 플랫 플레이트의 전단거동에 관하여 실험적으로 연구하였다. GFRP 판은 개구부가 있는 판의 형태로서 콘크리트와의 일체화 거동을 위하여 콘크리트에 매립하여 사용한다. 총 7개의 시험체에 대한 뚫림 전단실험을 수행하였고, 실험 변수로는 전단보강재의 종류와 전단보강량을 선택하였다. 실험결과를 시험체의 균열 및 파괴양상, 변형률, 하중변위곡선으로 분석하였다. 또한 GFRP 판으로 전단 보강된 플랫 플레이트의 ACI 318-11 기준식에 의한 계산값과 실험에 의한 결과값을 비교하였다. 실험 결과 GFRP 판이 플랫 플레이트의 전단보강재로써 뚫림 전단에 효과적으로 적용함을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.255-261
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• 2005

본 연구에서는 매년 많은 양의 석탄회 발생으로 인한 환경오염을 줄이고 천연자원의 채취와 고갈로 인한 문제를 극복하기 위해, 산업 폐기물의 건설재료로서의 재활용 가능성을 확보하기 위한 기초적인 연구자료를 제시하였다. 압축강도실험을 통하여 재료에 대한 탄성계수값을 측정하였으며, 3점 휨파괴시험으로부터는 파괴에너지, 초기노치비, 노치민감도등을 평가함으로써 파괴역학적 파라메타를 제안하였다. 실험 결과, 초기강도는 콘크리트에 비해 낮으나 장기강도에서는 비슷함을 볼 수 있었다 하지만 파괴강도가 증가함에 따라 취성적인 경향을 보이면서 파괴에너지값은 낮음을 알 수 있었다. 또한 하중-변위곡선과 하중-균열개구변위곡선의 형태는 모두 비슷한 형태를 띠고 있었으며, 재령이 증가할수록, 노치비는 작을수록 최대하중값이 커지면서 파괴시의 처짐은 감소함을 알 수 있다. 하지만 파괴강도가 커지면서 취성적인 경향으로 최대하중이후의 연화구간의 기울기가 급해짐을 볼 수 있었다. 따라서 연성의 확보에 대한 추가적인 보완연구가 진행되어진다면 충분히 건설재료로 사용 가능할 것으로 판단되어진다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권2A호
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• pp.207-214
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• 2008

본 논문에서는 연계논문에서 제안된 혼합구조 접합부의 개선정도를 확인하기 위하여 2개의 혼합구조 실험체에 대하여 4절점 휨시험을 수행하였다. 혼합구조 접합부의 거동 분석을 위하여 3차원 비선형해석 결과와 실재하 실험 결과를 하중-처짐 관계, 하중-변형률 관계, 접합부 개구폭, 균열과 파괴모드를 통하여 비교하였다. 3차원 비선형 해석을 위하여 접촉요소를 사용하였으며 해석프로그램은 범용 구조 해석프로그램인 아바쿠스를 이용하였다. 실험과 해석의 결과로부터 제안된 L 모양의 접합부가 휨하중에서 기존안보다 강성이 크게 나타났으며, 보다 나은 구조적 성능을 나타냄을 확인하였다.