• 대한조선학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.74-83
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• 2001

Paris가 피로균열전파에 파괴역학의 개념을 도입한 이후, Paris 법칙에 의하여 피로균열성장문제를 다루어 왔으나, Elber가 제안한 유효응력강도계수가 균열 전파 실험과 잘 일치하는 것이 밝혀진 이후 많은 연구자들이 유효응력비인 개구비를 정확히 추정하기 위한 연구를 계속하여 왔다. 본 연구는 변동하중 하의 피로균열전파 거동을 해석함에 있어서 균열의 개폐구 거동을 고려한 해석적 수치 모델을 개발하여, 선체구조 설계나 선박검사 시에 활용 가능한 정밀한 균열전파 추정방법을 제안하고자 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제24권4호
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• pp.354-361
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• 2004

SH파의 균열 산란장 해석을 위하여 먼저 균열개구변위(COD)를 미지수로 하는 경계적분방정식(BIE)을 수립하였다. 폭 2a의 고립된 2차원 균열(slit)에 임의의 각도로 입사하는 시간조화 평면파에 대하여 COD를 주파수 ka의 함수로 구하였으며, 다른 연구 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 초음파 비파괴평가에서 중요한 변수로 취급되는 원거리 산란음장을 두 가지 방법으로 구하였다. 펄스-에코 모드에서 Kirchhoff 근사법과 BIE-COD에 기초한 엄밀해의 결과를 입사각도와 주파수의 함수로 계산하고 서로 비교하였다. SH파가 균열면에 수직으로 입사/반사한 경우 산란음장은 최대가 되고, 두 방법은 정확히 일치하였다. 수직입사에서 멀어질수록 산란진폭은 모두 급격히 감소하며, Kirchhoff 근사법은 엄밀해와 차이를 보였다. 시간 영역의 원거리 산란진폭 거동을 구하기 위하여 대역폭을 갖는 중심주파수 10MHz를 곱하고, 퓨리에 역변환으로 시간영역 신호를 계산하였다. 경사 입사시에 시간영역의 진폭은 좌우 균열 선단에 의해 분리되며, 두 신호 사이의 시간 간격은 균열의 크기와 관련된다 엄밀해와 비교할 때 Kirchhoff 근사법은 정확한 시간 간격을 제공하나, 동일한 크기의 균열 선단 신호를 제공하는 부정확함이 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제19권6호
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• pp.707-715
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• 2007

다공질성 특성을 갖는 콘크리트는 충분한 다짐과 양생 조건에서 장수명을 갖으며, 유해 물질의 주요 경로는 공극이다. 그러나 균열이 발생한 콘크리트의 경우, 균열은 염소이온과 같은 유해 물질의 우선적인 침투 경로가 된다. 균열이 염소에 미치는 영향은 균열폭과 균열 깊이의 크기에 의존한다. 본 연구는 미세균열이 콘크리트의 염소이온 침투에 미치는 영향을 다룬 실험적 연구로서, 연구 목적은 균열폭과 균열 깊이 등의 균열 크기 효과가 염소이온에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 균열을 통한 염소이온의 침투를 시각화 하기 위하여, 급속 염소이온 침투 실험인 RCM (rapid chloride migration) 실험을 수행하였다. 균열폭과 균열 깊이는 전자 현미경으로 관찰하였고, 평균적인 균열폭을 산정하기 위하여 균열 개구 변위가 측정되었다. 다양한 균열 크기에 따른 염소이온의 침투 깊이 및 염소이온 확산계수의 변화율로부터 염소이온이 침투되지 않는 균열 깊이 및 이에 대응한 균열폭이 도출되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1999년도 특별강연 및 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.237-240
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• 1999

In this study, residual stresses of the weldment were calculated by finite element analysis(FEA) and experiment. And, the crack closure behaviour and fatigue crack growth characteristics in field of residual stress of A106 Gr B steel pipe weldment were investigated under various stress ratio. Obtained results are as follows. I) $K_{op}$ was independent of $K_{max}$, and load ratio in fatigue crack growth. 2) In variation of load ratio, the scatter band of crack growth curve was reduced by half considering crack closure. and 3) Neglecting crack closure behaviour, actual fatigue crack growth rate can be underestimated' and Actual fatigue crack growth rate can be overestimated by $K_{res}$, in tensile residual stress field.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.324-329
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• 2004

In this study, an application of crack morphology variables in the Leak-Before-Break(LBB) evaluation for nuclear piping systems is investigated, including influences on the leakage crack size and crack instability loads. The crack surface roughness and the number of flow turns as a function of the crack opening displacement are applied to LBB evaluations for KSNP pressurizer surge line, for which fatigue and stress corrosion cracking are considered as failure mechanisms. As a result, there would be a significant impact on safety margins to acceptance criteria for the surge line if crack morphology variables are applied additionally to the current regulatory guide without re-analyses for justification of safety factors being applied on the leakage crack size and piping loads for evaluations.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.61-68
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• 2002

K-a 관계가 동일하면, 선형파괴역학적 견지에서 균열개구 거동이 같다고 가정할 수 있다. 본 연구에서는 실제 구조물과 같은 K-a 관계를 주는 무한판 관통균열의 응력분포를 등가분포응력으로 정의한다. 실제 구조물과 동일한 K-a 관계가 구현되는 응력분포를 간단한 시험편에 작용시켜, 피로균열전파 해석을 수행하면 실제 구조요소의 피로전파수명 추정이 가능하다. 구조물에 대한 K-a 관계는 유한요소법 등의 이산화 수법 혹은 간이 추정법 등에 의하여 추정이 가능하다. 등가분포응력을 이용하여 유효 균열진전 음력을 구하는 방법의 타당성을 검토한다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제22권6호
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• pp.589-597
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• 2010

강구조물의 점검시 피로균열이 발견되는 경우에는 보수 보강 시행의 결정과 구조물의 점검주기 결정을 위한 균열의 현재 상태평가와 앞으로의 균열진행 정도에 대한 정량적인 예측이 요구된다. 피로균열에 대한 손상도 평가는 파괴역학 파라미터를 이용한 균열진전속도와 취성파단의 여부 결정이 대표적인 방법으로 파괴역학에 관한 전문적인 지식과 함께 수치해석 프로그램의 활용능력이 필요하다. 이에, 본 연구에서는 피로손상도 평가 방법에 관한 다양성을 확보하고, 파괴역학에 대한 전문적인 지식이 없는 기술자가 피로균열에 의한 강구조물의 손상도를 간편하게 평가 할 수 있는 방법을 개발하기 위한 첫 단계로, 관통균열 시험편을 이용한 균열진전시험을 실시하였다. 그리고 피로균열 표면으로부터 측정된 COD(Crack Opening Displacement)의 크기와 측정위치를 이용하여, 균열진전속도를 추정하기 위한 파라미터를 도출하고, 그 타당성을 분석하였다. 그리고 관통균열이 있는 시험편의 형상, 응력범위, 그리고 응력비에 상관없이 COD를 이용하여 피로균열진전속도를 추정할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권3호
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• pp.15-22
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• 2003

피로균열성장모델을 유도하고 지연모델을 제안하였다. 피로균열성장모델은 피로균열선단의 소성변형으로 인하여 균열표면에 발생하는 잔류소성스트레치를 고려하고 있다. 균열 성장률은 균열선단 재료요소의 소성변형에너지와 누적피로손상으로부터 계산된다. 유도한 균열성장모델로부터 계산한 균열성장률은 AL6061-T651과 17-4PH 주강의 시험결과와 잘 일치하고 있다. 피로균열성장지연모델은 인장과대하중으로부터 생성된 잔류소성스트레치를 근거로 하고 있으며, 인장과대하중은 다음 하중 사이클의 소성변형률을 감소시킨다. Strip-yield모델을 이용하여 균열선단의 소성역을 계산하였다. 새로 제안된 지연모델은 인장과대하중하의 피로균열선장특성 및 지체지연 현상을 잘 기술하고 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.917-920
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• 2008

ECC는 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 통하여 균열의 폭을 제어함으로써 미세한 다중 균열(multiple cracking)을 발생시키면서 인장변형률 경화 거동을 보이는 섬유복합재료이다. 따라서 다중 균열과 인장변형률 경화 거동을 보일 수 있도록 마이크로역학에 기반하여 재료를 설계한다. 이 연구에서는 ECC의 다중 균열과 변형률 경화 거동을 모사할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 한다. 이 과정에서 균열 면에서 이론적으로 유도된 가교응력-개구변위 관계에서 섬유의 방향과 유효 섬유의 개수를 고려하여 수정된 응력-변위 관계를 사용하였으며, 매트릭스 및 섬유-매트릭스 계면의 불확실성을 고려하기 위하여 각 요소의 매트릭스 균열 강도(${\sigma}_{fci}$) 및 탄성계수($E_{ci}$), 균열면 최대응력(${\sigma}_{Bi}$) 및 변위(${\delta}_{Bi}$), 계면의 화학적 부착에 의한 균열면의 초기응력(${\sigma}_{0i}$), 균열 간격(${\alpha}_cX_d$)이 일정 범위 내에서 무작위로 선택되도록 하였다. 해석결과 변형률 경화거동 및 최대 변형률을 충분히 모사할 수 있는 것으로 나타났으며, 균열 개수 및 균열면의 강성이 해석의 중요한 변수임을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권10호
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• pp.49-55
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• 2000

This study describes the fatigue characteristics for Al2024 alloy, which is aircraft structure material. For this work, the plane-strain fracture toughness test, the plane-stress fracture toughness test and the crack growth rates test were conducted under the standard testing method. Test equipment is a computer-controlled closed-loop fatigue testing machine. The data of each test result is very important to aircraft structure reliability estimation, life prediction, design analysis, endurance analysis and damage tolerance analysis. In addition, the fatigue crack growth threshold($\DeltaKth$) value decreased as the stress ratio increased. Also, $\DeltaKth$ decreased as the thickness increased in LT, TL directions.