• 제목/요약/키워드: 균열성장속도)

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Type 347 stainless steel 피로시험 데이터의 통계처리

  • 민기득;김선진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.35.2-35.2
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    • 2009
  • 최근 전세계적으로 저탄소, 녹색성장으로 인하여 원자력발전이 주목받고 있다. 또한 에너지의 고효율로 인한 발전소의 설비가 대형화가 됨에 따라 발전소의 수명평가와 건전성평가가 중요해지고 있다. 일반적으로 구조물 내에 존재하는 균열의 크기와 형상을 파악하여 피로균열전파속도를 평가함으로써 건전성평가를 확인하고 있다. 그리고 고온, 고압에서의 피로균열전파속도는직류전위차 (Direct Current Potential Drop : DCPD)법을 사용하고 있다. DCPD법은 균열의 정밀한 측정방법으로써 측정시 오차가 발생하기 때문에 ASTM에서 제시된 incremental polynomial 법을 권고하고 있다. 따라서 본 연구에서는 피로균열전파전파속도의통계적처리를 통해서 합리적인 곡선을 구하여 건전성평가에 활용하고자 한다. 실험에 사용된 시편은 두께 5mm, 폭 25.4mm CT시편을 사용하였으며, 1mm의 예비균열을 주었다. 그리고 실험온도는 상온에서 실시 하였으며, 주파수는 10Hz를 주었다. 그리고 DCPD 측정을 위해 5A의 전류를 주었으며, 이때 측정된 전압값을 ASTM에 제시된 관계식에넣어 균열길이로 환산하였으며, 데이터처리는 ASTM에 제시된 incremental polynomial법을 기본적으로 사용하였다. 또한 ASTM에 제시된 2n+1을 이용하여 데이터의 수 n을 1~7 까지 변화를 주어 3~15 point 까지 데이터를 처리하여곡선을 제시하였다. 분석결과 $R^2$값이 1을 기준으로 했을 때 3~7 point 까지는큰 차이를 보이지 않았지만 9-point 이후부터는 $R^2$ 감소함을 알 수 있었다. 또한 적용된 데이터의수에 따라 피로군열전파속도 곡선에서 측정된 Paris law의 n값과 C 값은 큰차이를 보이지 않았다.

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크리이프-피로 상호작용하의 균열성장속도 예측에 관한 연구 (A Study on Prediction of Crack growth Rate Under Creep-Fatigue Interaction)

  • 주원식;조석수
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.98-111
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    • 1995
  • High temperature low cycle fatigue shows that cycle-dependent crack growth owing to cyclic plastic deformation occurred simultaneosly with time-dependent crack growth owing to intergranular deformation. Consequently, to estimate crack growth rate uniquely, many to investigators have proposed various kinds of parameters and theories but these could not produce satisfactory results. Therefore the goal of this study is focused on prediction of crack growth rate using predominant damage rule, linear cumulative damage rule and transitional parameter ${\Delta}J_c/{\Delta}J_f$. On the basis of these sinusoidal loading waveform at 600$^{\circ}C$ and 700$^{\circ}C$.

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압력용기용 SA-508 III강의 미세조직과 상온 피로균열 성장거동

  • 김선웅;문승호;임영록;이후철;신광선
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.709-714
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    • 1995
  • 영광 3, 4호기에 사용되고 있는 원전 압력용기용 SA-508 IH 강의 미세구조 및 상온 피로균 열성장 특성을 고찰하였다. 본 강재의 미세구조, 석출물 분포 및 형상을 투과전자현미경을 통하여 관찰하였으며 임계영역에서의 거동 및 균열닫힘에 주목하여 피로균열성장 특성을 연구하였다. 다양한 형태의 (Fe, MR)$_3$C 세멘타이트 및 Mo$_2$C 석출물이 입계, 래스경계면 및 입내에 분포되고 있음을 확인하였다. Paris 영역에서의 피로균열성장 속도는 ASME 기준선과 유사하였으며, 임계 영역에서는 일반적인 저합금강의 경우보다 다소 낮게 나타났다. 파면조사 결과 입내 연성파괴현상이 전 $\Delta$K 영역에서 나타나고 있으며, $\Delta$K$_{th}$ 부터 $\Delta$K가 12 Mpa√m 영역에서는 입계파괴 및 입내 평활면이 관찰되었다.

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표면균열의 거동과 피로수명예측에 관한 연구 (Surface Crack Behavior and the Fatigue Life Prediction of Notched Specimens)

  • 서창민;이정주;정은화;박희범
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1097-1103
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    • 1988
  • 본 연구에서는 이 좁은 벤트내에 자료가 모이는 피로균열의 특성을 이용하여 표면피로균열의 성장거동을 파괴역학적으로 해석, 연구하여 균열의 성장특성과 $S-N_{f}$ 곡선의 추정을 마이크로 컴퓨터로 계산하였다.

고온수중에서 STS 304 스테인리스강의 응력부식균열 성장속도 (Stress Corrosion Crack Rate of STS 304 Stainless Steel in High Temperature Water)

  • 김정기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권1호
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    • pp.156-162
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    • 2000
  • Sensitized STS 304 stainless steel crack growth rate(CGR) in high temperature water was investigated under trapezoidal wave loading test using fracture mechanics techniques. The CGR, due to stress corrosion cracking(SCC), were systematically measured as a function of the stress intensity factor and stress. holding time under trapezoidal wave loading. In high temperature water, CGR was enhanced by a synergistic effects in combination with an aggressive environment and mechanical damage. The CGR, $(da/dN)_{env}$ was basically described as a summation of the environmentally assisted crack growth rate $(da/dN)_{SCC}$, $(da/dN)_{CF}$ and fatigue crack growth rate in air $(da/dN)air,. The CGR, $(da/dN)_{env}$, increased linearly with increasing stress holding time. The CGR, $(da/dN)_{SCC}$ decreased linearly with increasing stress holding time. Fracture surface mode varied from trans-granular cracking to inter-granular cracking with increasing stress holding time.

우라늄 계열 기법으로 측정된 클라리온-클리퍼톤 균열대 KODOS-89 지역 망간단괴 2개의 성장속도 (Uranium-Series Growth Rates of Two Manganese Nodules from the KODOS-89 site, Clarion-Clipperton Fracture Zones of the Central Equatorial Pacific)

  • 문덕수;김기현;강정극
    • 한국해양학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.248-257
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    • 1994
  • 심해저 망간단괴가 성장할 때 단괴 주변에서 작용하는 지화학적 과정들을 규명하 기 위하여 클라리온-클리퍼톤 균열대의 한국심해연구 (KODOS-89) 지역에서 채취한 망 간 단괴에 대하여 우라늄계열 비평형기법을 적용하여 성장속도가 추정되고 그 지화학 적 의미가 해석되었다. 과잉 230-Th 방사능과 이 값이 232-Th 에 대한 방사능비의 수 직적 분포로부터 추정된 두 망간단괴의 성장 속도는 백만년 당수 밀리미터 정도였다. 퇴적물과 접해 있는 단괴 아래쪽 부분의 성장속도는 해수와 접해있는 윗쪽 부분의 성 장속도보다 2∼3배 빠르다. 단괴의 바닥부분이 빠르게 성장하는 것은 속성작용에 의한 망간의 공급으로 인한 것으로 사료된다.

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대전 화강암에 대한 가압 조건하에서의 암석 균열 발생과 성장에 관한 연구 (Research for Crack Generation and Propagation of Daejeon Granite under Stress Conditions)

  • 최정해;김혜진;채병곤
    • 자원환경지질
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    • 제52권6호
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    • pp.587-593
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    • 2019
  • 본 연구에서는 다초점 레이저 스캔 현미경 (confocal laser scanning microscope, CLSM)을 활용한 균열의 생성 및 성장에 대한 분석을 실시하기 위해 가압조건 및 동결/융해를 통하여 풍화를 가속시킨 실험을 수행하였다. 실험에 적용된 가압조건은 시료 3개에 각 가압틀을 이용하여 50 MPa, 55 MPa, 70 MPa로 설정하였으며 조건을 유지한 상태로 동결/융해 실험을 실시하였다. 실시된 동결/융해 실험에서 온도 조건은 -20~40℃로 설정하고, 설정 온도까지 도달시간 1시간, 유지시간 2시간을 기본으로 6시간을 1주기로 하였다. 이를 바탕으로 동결/융해 매 20주기가 끝난 후 CLSM을 활용하여 시료의 표면을 관찰하였다. 그 결과 동결/융해 실험이 반복되면서 각 시료에 발생한 균열의 개수가 7개, 10개, 19개로 가해진 압력에 따라 차이를 보였고 균열의 누적 길이도 가해진 압력이 큰 시료에서 길게 나타났다. 측정한 균열의 누적 길이와 동결/융해 실험 주기를 통해 계산한 균열의 성장 속도 역시 압력의 세기에 따라 높은 압력을 가한 시료에서 빠르게 나타났다.

입계기공의 확산성장 모델을 이용한 고온기기의 크립균열전파해석(1)-응력장 및 균열전파속도에 미치는 입계기공의 영향- (Analysis of Creep Crack Growth at High-Temperature Components by Diffusive Growth Model of Grain Boundary Cavities (I)-Effect of Grain Boundary Cavitation on Stress Field and Crack Growth Rate-)

  • 전재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1177-1185
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    • 1996
  • The crack growth under creep condition is one of the major damage mechanisms which determines remaining life of the component operating at high temperatures. In this paper, the creep crack growth by grain boundary cavitation is studied, which is frequently observed failure mechanism for creep brittle materials. As a result of diffusive growth of creep cavities, it is shown that the crack-tip stress field is modified from the original stress distribution by the amount of singularity attenuation parameter which is function of crack growth rate and material properties. Also, the stress relaxation at crack-tip results in the extension of cavitating area by the load dump effect to meet the macroscopic force equilibrium conditdion.

AZ31 마그네슘합금의 시편두께 조건에 따른 실험적 피로균열전파모델 평가 (Estimation of Empirical Fatigue Crack Propagation Model of AZ31 Magnesium Alloys under Different Specimen Thickness Conditions)

  • 최선순
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.646-652
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    • 2014
  • 본 논문의 목적은 AZ31 마그네슘합금의 균열성장거동의 경향을 묘사할 수 있는 실험적 피로균열전파모델을 시편두께 조건에서 평가하여 적합한 모델을 제시하는 것이다. 평가에 사용된 실험적 모델은 Paris-Erdogan 모델, Walker 모델, Forman 모델, 수정된 Forman 모델이며, 각 모델의 파라미터를 통계적으로 추정하기 위하여 최우추정법을 사용하였다. 두께조건이 피로균열전파거동 예측에 미치는 영향을 고려하면서 적합한 모델을 평가하기 위해 시편두께의 3가지 조건을 변화시키면서 피로균열전파실험을 수행하여 통계적 균열성장 데이터를 획득하였다. 시편두께 조건에 따라 마그네슘합금의 균열성장거동의 경향을 잘 묘사하는 모델은 Paris-Erdogan 모델과 Walker 모델이며, 모델의 파라미터 중 피로균열성장속도지수는 시편두께가 4.75mm와 6.60mm 조건에서 재료상수가 될 수 있음을 밝혀내었다. 그러나 시편두께가 두꺼운 경우에는 양상에 차이를 보이므로 모델 선정 시 신중한 판단이 요구된다.