• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1193-1199
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• 1990

본 연구에서는 가공경화지수 (n)가 서로 다른 몇가지 재료를 선택하고 과대하 중의 비 (%PL)를 달리하는 단일 과대하중 피로 시험을 행하여 재료의 가공경화지수가 피로 균열 진파의 지연거동에 미치는 영향과 아울러 균열닫힘현상과의 관계를 구명하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.1193-1202
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• 1989

본 논문에서는 발전소의 소재로 많이 쓰이고 있는 304 스테인리스강(앞으로는 304SS로 표기함)과 316스테인리스강(앞으로는 316SS로 표기함)의 크립 균열 발생 거동 을 각각 600.deg. C와 625.deg. C에서 조사한다. 이 온도는 발전소의 반응기(reactor)에 사용 되는 304SS와 316SS이 받는 온도이다. 즉 304SS와 316SS의 크립 균열 발생을 지배 하는 파괴 매개변수가 무엇인지가 크립 파괴 실험을 통하여 조사된다. 실험 결과는 이미 제안되어 있는 크립 균열 발생 모델에서 예측된 결과와 비교된다. 특히 304SS 와 316SS은 고온에서의 연성도가 변형률 속도에 따라 변하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 '변형률 속도에 따른 재료의 연성도의 변화에 근거한 균열 발생 모델' 을 제안하고, 그 모델에서 예측된 크립 발생 거동을 실험 결과와 비교한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.617-623
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• 1990

본 연구에서는 표면방향과 깊이 방향으로 표면균열의 피로성장률이 다르게 나 타나고 있는 경우의 표면균열 형상변화를 표면균열의 균열 열림을 고려하여 해석할 수 있는 식이 수정 제안되었으며, 압력용기 소재에서 측정된 표면균열의 형상변화와 본 연구에서 제안된 형상 변화식에 의한 예측과 비교 분석하였다. 또한 균열 성장과 형 상변화를 평균 응력강도계수에 대해 분석하였고 다른 표면균열 형상 변화식들에 의한 표면균열 형상변화해석이 같이 비교 검토되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.13-22
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• 2012

According to recent research on leak-rate estimates to assess rupture probabilities of nuclear piping which contains a circumferential surface/through-wall cracks due to PWSCC, i.e., xLPR (Extremely Low Probability of Rupture) program, it has been revealed that the use of crack shape with an idealized circumferential through-wall crack during actual crack growth can lead to overestimate of the leak-rate. Thus, for accurate estimation of the leak-rate during crack growth, the more realistic crack shape that can simulate the crack shape transition from surface crack to through-wall crack should be used. In this context, in the present study, the elastic crack opening displacement of slanted circumferential through-wall crack in thick-walled cylinder was proposed based on 3-dimensional elastic finite element fracture mechanics analyses. To propose the elastic crack opening displacement of slanted circumferential through-wall crack in thick-walled cylinder, the geometric variables affecting crack opening displacement, i.e., thickness of cylinder, reference inner crack length and slant crack ratio were systematically varied. In terms of loading conditions, axial tension, global bending moment and internal pressure were considered. The present results can be applied to calculate the leak-rate considering more realistic crack shape transition from surface crack to idealized through-wall crack, and can be expected to enhance current leak-rate estimation scheme, for instance, in xLPR program etc.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.645-652
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• 2015

본 논문은 이전 연구에서 제시한 여러 가지 Ramberg-Osgood 상수 결정법을 비교하여 파단전 누설평가에 사용되기 가장 적합한 상수 결정법을 선정하였다. 비교에 사용한 재료는 운전온도인 $316^{\circ}C$에서 실험한 SA312 TP316 과 SA508 Gr.1a 이다. 상수 결정법을 선정하기 위해 실제 응력-변형률 데이터를 모두 이용하는 증분 소성 이론과 Ramberg-Osgood 상수를 이용하는 변형 소성이론을 유한요소 해석에 적용하여 계산한 J 적분과 균열 열림 변위를 비교하였다. 비교 결과에서 증분 소성 이론 결과와 가장 잘 일치하는 상수 결정법을 최종적으로 파단전 누설 평가에 적합한 방법으로 선정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권3호
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• pp.528-533
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• 1997

In the analysis of fatigue crack propagation behavior, the crack length is one of the most important factors. In the test of crack propagation, compliance method is widely used to detect crack length. The measurement of surface crack length is not so easy with compliance method. In this study, the image processing technique was applied to measure the surface crack length. CCD(Charge-coupled device) camera was used to observe the crack image and the computer program to detect crack length from stored crack image was developed. CCT(Center Cracked Tension) specimen was used to compare the compliance method with the image processing technique. The crack length which detected by the image processing techniques was found to be well consistent with that from the optical measurement.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.233-239
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• 2013

본 연구에서는 해석과 실험을 결합하여 $15{\mu}m$ 두께 구리 박막의 파괴인성을 평가하였다. 박막의 균열 진전 실험에서 관측된 영상과 동일한 균열 열림 형상을 보이는 국부-전체 유한요소 해석 모델의 원거리장 하중 조건을 역문제로 구성하여 구하게 된다. 단순화시킨 원거리장 하중 조건을 사용하여 유한요소 해석을 하였으며 균열 선단의 J-적분을 통하여 파괴인성을 평가하였다. 실험에서는 균열이 있는 구리 박막을 알루미늄 판에 붙여서 하중을 간접적으로 부여하였으며, 현미경 카메라를 사용하여 균열의 열림을 관측하였다. 마이크로 인장시험기를 사용하여 구리 박막의 응력-변형률 곡선을 구하였으며 구리 박막의 결정립 크기를 관측하기 위하여 투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. 본 연구서는 $500nm{\sim}1{\mu}m$ 크기 결정립을 갖는 구리 박막의 파괴인성은 $6,962J/m^2$ 으로 평가되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.100-109
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• 2020

Pipelines subjected to ground movement would be easily exposed to large-scale deformation. Since such deformations may cause the pipeline failure, it is important to ensure the safety of pipelines in various operation conditions. However, crack in weld metal have been considered as one of the main causes that can deteriorate the structural integrity of the pipeline. For this reason, the structural integrity of the pipe containing the crack in the weld should be obtained. In order to assess cracked pipe, J-integral and crack-tip opening displacement(CTOD) have been applied widely as the elastic-plastic fracture mechanics parameters representing crack driving force. In this study, engineering solutions to calculate the J-integral and CTOD of pipes with a circumferential outer surface crack in the weld are proposed. For this purpose, 3-dimensional elastic-plastic finite element(FE) analyses have been performed considering the effect of overmatch and width of weld. The shape of the weld was simplified to I-groove, and axial displacement was employed as for loading condition. Based on FE results, the effects of crack size, material properties and width of weldment on J-integral and CTOD were investigated. Additionally, the J-integral and CTOD for I-groove were compared with those for V-groove to examine the effects of the weld shape, and a proportionality coefficient of J-integral and CTOD was calculated from the results of this paper.