• Journal of the KSME
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• v.57 no.5
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• pp.38-41
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• 2017

인공관절은 사용되는 재료의 지속적인 성능 개선이 필수적인 의료 기기이다. 이 글에서는 인공관절 재료의 피로 및 내마모 성능의 향상을 위해 제안된 다양한 기술들을 소개하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.2
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• pp.106-117
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• 1989

어느 산업체이든 설계. 제작한 부품 또는 기계가 기대했던 수명에 달하기전에 부셔지는 경우를 여러 번 당하였으리라 믿는다. 이러한 많은 파괴 현상중 가장 빈도가 많은 것이 피로 파괴인데 피로 파괴의 근본적인 개념을 아직 우리나라 산업체에서는 습득하고 있지 못한 관계로 피로 파 괴원인을 분석하고 방지대책을 세우는데 여러 가지로 어려움을 느끼게 된다. 그 큰 이유중 하 나는 피로 파괴학(fatigue fracture engineering)의 역사가 짧고 또 아직까지 국내 대학 학부 교과 과정에서 심도있게 다루고 있지 않고 있기 때문이라 생각한다. 앞으로 제품의 품질면에서 국제 경쟁력을 높이며 새로운 착상에 의한 신제품을 개발하기 위해서는 이 분야의 사전지식은 필수 적이다. 이러한 의미에서 본 글에서는 산업체에 종사하시는 분들 중 이 분야에 대해 별다른 지 식이 없는 분을 위해 개략적인 개념을 중심으로 피로 파괴학을 소개하고자 한다.

• Journal of the KSME
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• v.24 no.3
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• pp.193-202
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• 1984

본고에서는 피로파괴에 관하여 크게 두가지로 나누어서 설명한다. 첫째 피로현상에 의하여 생기는 피로파면형태 및 전위조직에 관하여 설명하고 그 다음에는 피로균열의 생성기구에 관하여 피로균열의 각 단계별로 설명하고 파면의 특성에 관하여 파괴역학적인 수법도 사용하여 설명한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2009.04a
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• pp.208-210
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• 2009

본 논문에서는 비닐절연코드의 기계적 피로에 의한 소손패턴과 화재위험성에 대하여 실험, 분석하였다. 비닐절연코드는 2중의 절연피복으로 되어 있으며 도체는 여러 가닥의 소손들로 구성되어 있다. 비닐코드는 반복적인 구부림이나 인장등 기계적 피로에 의해 피복 내 도체가 손상을 입게 되며 전기가 흐르고 있는 상태에서 끊어진 소선들이 접촉과 끊어짐을 반복함으로써 아크와 열이 발생하며 이때 발생한 마크와 열에 의해 피복이 탄화되어 결국에는 착화됨을 볼 수 있었다. 이러한 기계적 피로에 의한 국부 발열과 화재 예방을 위한 기술개발이 필요한 것으로 사료된다.

• Journal of the KSME
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• v.31 no.4
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• pp.356-363
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• 1991

선형 탄성 유한요소 응력해석과 평균응력 효과를 고려한 저주기 피로실험으로부터 결정된 피로 특성, 그리고 국부변형률 방법을 종합하여 외경에 흠이 존재하는 자긴가공된 두꺼운 압력 용기의 피로수명이 평가되었다. 직사각형의 매우 날카로운 흠에서의 응력집중계수는 타원형 홈에서의 응력집중계수의 약 두배의 값이 얻어졌으며, 고강도 압력용기강인 ASTM A723의 저주기 피 로거동에 대한 평균응력 영향은 Morrow 및 SWT 파라메타를 이용하여 충분히 고려되었다. 균열발생이 예상되는 위험한 부분인 홈의 뿌리부분에서의 국부적인 응력, 변형률이 계산되었으며 예측된 피로수명은 실험적으로 얻어진 수명과 비교했을 때 2에서 4배의 오차를 보이면서 일치 하는 결과를 얻었다.

• Journal of the KSME
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• v.52 no.7
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• pp.50-53
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• 2012

피로는 하중이 반복됨에 따라 균열이 발생하고 진전하여 마침내 파단에 이르게 되는 현상으로 강 구조물 고장의 원인 중 70% 이상을 차지하고 있다. 이 글에서는 기본적인 피로수명 평가방법에 대하여 살펴보고 이를 바탕으로 용접구조물의 피로안전도를 평가하는 기술에 대하여 정리하여 보았다.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.4
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• pp.66-73
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• 2012

본 연구는 횡방향 TIG 용접된 Al6013-T4 알루미늄 합금 용접부의 피로균열전파거동에 미치는 용접후열처리(PWHT)의 영향을 조사하는 것이 주목적이다. 기초적으로 인장시험, 경도 및 미세조직이 조사되었으며, 피로균열전파거동을 고찰하기 위한 피로 시험은 모두 중앙균열인장(CCT) 시험편에 대하여 수행되었다. T82열처리에 있어서 시효시간은 피로균열전파율, 인장강도 및 경도에 대단히 민감함을 나타내었으며, 모재와 열영향부재의 경우가 용접재보다 기계적 성질이 우수하였다. 횡방향 TIG 용접한 Al6013-T4 시험재의 용접후열처리 조건에 따라서 피로균열전파 저항에는 차이가 나타났으며, 본 실험의 조건하에서 24시간 인공시효 PWHT-82 시험편이 피로균열전파 저항이 가장 우수한 결과를 나타내었다.

• Journal of the KSME
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• v.43 no.6
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• pp.47-51
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• 2003

이 글에서는 전자 패키지 열적.기계적 신뢰성 평가 기술의 현황과, 전자 패키지의 신뢰성 설계를 위한 피로 실험, 미소 변형측정, 유한요소 해석을 통한 파손 해석 등의 관련 기술들을 소개한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.42.1-42.1
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• 2009

오스테나이트 스테인리스강은 우수한 내식성 및 기계적 특성으로 인해 구조용 재료로 널리 사용되고 있다. 표준원전 경수로의 경우 가압기 밀림관소재로 Nb 안정화 오스테나이트 스테인리스강인 type 347 스테인리스강이 사용되고 있다. 그러나 원전배관에서는 운전중 배관내 온도편차에 의한 열응역과 하중변화에 의한 기계적하중에 의해 피로손상을 받는다. 일반적으로 범용 오스테나이트 스테인리스강(AISI 304, 316)의 피로균열 성장거동에 대한 연구결과는 국내외적으로 다수 축적되어 있으나 type 347 탄소, 질소 함량에 따른 기계적 특성 및 피로균열성장 연구는 매우 미비하다. 따라서 본 연구에서는 탄소와 질소의 함량에 따른 기계적거동을 평가하고, 이에 따른 피로균열전파속도를 관찰하여 스테인리스강의 정확한 피로균열전파속도 곡선을 제시하고자 한다. 실험에 사용된 시편은 두께 5mm, 폭 25.4mm CT시편을 사용하였으며, 1mm의 예비균열을 주었다. 그리고 실험온도는 상온과 원전가동온도인 $316^{\circ}C$에서 실시하였으며, 주파수는 10Hz를 주었다. 실험결과 각 함량에 따른 type 347의 미세조직 관찰결과 기지내에 압연방향을 따라 조대한 석출물의 흐름이 관찰되었으며, 크기나 분포가 큰 차이를 보였다. C+N 함량이 낮은 시편은 주로 $0.1\;{\mu}m$ 이하의 미세한 입자들이 오스테나이트 기지조직의 입내와 입계에 고르게 분포되어 있었다. 그러나 C+N 함량이 높은 시편의 경우에는 $0.1\;{\mu}m$ 이하의 미세한 입자들과 함께 국부적으로 $1\sim10\;{\mu}m$의 조대한 입자들이 분포하고 있는 것이 관찰되었다. 그리고 질소의 함량이 높아짐에 따라 인장강도는 증가하였으며, 피로시험결과 고온에서 실험한 피로균열성장률 곡선이 상온보다 높게 나타남을 확인할 수 있었다. 그리고 질소가 적게 첨가되고 탄소의 함량이 많을수록 피로균열성장률은 ASME 곡선보다 낮게 나타났다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.2
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• pp.177-180
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• 1988

파괴안전설계를 하기 위하여 파괴역학원칙을 성공적으로 적용시키기 위해서는 주로 믿을 수 있는 크랙성장을 예측하는데 달려있다. 일정크기의 피로하중을 받는 구조물 구성요소의 경우 안전계수로 빈도수와 환경의 영향을 설명할 수 있다면 경험적인 데이터를 바탕으로 하여 그 피로거동은 상당히 쉽게 예상될 수 있다. 그러나 구조물 구성요소가 변화크기의 피로하중을 받는다면, 크랙성장예측을 위한 데이터를 마련하는데는 무엇보다도 그러한 변화크기의 피로하 중상태의 적용모델이 확실히 필요하며, 일어날 수 있는 여러 가지 상황들을 통합할 수 있는 모 델에 입각하여야 한다.