• 제목/요약/키워드: 노치계수

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노치재의 피로균열진전과 응력확대계수 평가에 관한 연구 (A Study on Fatigue Crack Growth and Stress Intensity Factors of Notch Materials)

  • 이종형;이상영;이창헌;김윤곤;임춘규;이춘곤;권영신
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.165-169
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    • 2007
  • Prediction of fatigue duration is attainable from the analysis of the growth rate of the fatigue crack, and the property of the fatigue crack growth is determined by the calculation of the stress intensity factor. And the evaluation of the stress intensity factor, K comes from the stress analysis of the vicinity of crack tip of the continuum. This study describes a simple method to decide the stress intensity factor for the small crack at the sharp edge notches. The proposed method is based on the similarities between elastic stress fields of the notch tip described by two parameters, the stress concentration factor K, the radius of arc of the notch. And it is applicable to the analysis of the semi-elliptical penetration cracks and the edge notches.

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CANDU 압력관에 대한 건선성평가 시스템 개발-지체수소균열 및 블러스터 평가에의 적용 (Development of CANDU Pressure Tube Integrity Evaluation System : Its Application to Delayed Hydride Cracking and Blister)

  • 곽상록;이준성;김영진;박윤원
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권11호
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    • pp.174-182
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    • 2002
  • The integrity evaluation of pressure tube is essential for the safety of CANDU reactor, and integrity must be assured when flaws or contacts between pressure tube and surrounding calandria tube are found. In order to complete the integrity evaluation, not only complicated and iterative calculation procedures but also a lot of data and knowledge are required. For this reason, an integrity evaluation system, which provides an efficient way of the evaluation with the help of attached databases, was developed. The developed system was built on the basis of ASME Sec.? and FFSG issued by the AECL, and applicable for the evaluation of blister, sharp flaw and blunt notch. Delayed hydride cracking and blister evaluation modules are included in the general flaw and notch evaluation module. In order to verify the developed system, several case studies have been performed and the results were compared with those from AECL. A good agreement was observed between those two results.

일정 및 변동하중하의 레일강의 피로특성 (Fatigue Properties of Rail Steel Under Constant Amplitude Loading and Variable Amplitude Loading)

  • 김철수;김정규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권4호
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    • pp.654-661
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    • 2001
  • In this study, fatigue growth behavior of the transverse crack, which was the most dangerous damage among the various types of rail defects, was investigated using the notched keyhole specimen under constant amplitude loadings. Fatigue limit of smooth specimen in rail steel at R=0 was 110MPa, and the fatigue crack initiation life in the region of the low stress amplitude (ie. long life) occupied the major portion of the total fatigue life. The fatigue strength under variable amplitude loading was converted to the equivalent fatigue strength based upon. Miners rule, which was estimated approximately 9% lower than that under constant amplitude loading. Also, in the low ΔK(sub)rms region ($\leq$21MPa√m), fatigue crack growth rate (da/dN) under constant amplitude loading was higher than that under variable amplitude loading, whereas the tendency was reversed in the high ΔK(sub)rms region. It is believed that this behavior is due to the transition of fracture appearance.

인공신경망을 이용한 머플러의 피로 수명 예측 (The prediction of fatigue life of muffler by artificial neural network)

  • 박순철;강성수;윤진호;김국용
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.869-876
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    • 2013
  • 본 연구에서는 초기 개발 단계에서 신속하면서도 정확한 머플러의 피로 수명을 예측하기 위하여 인공신경망을 통해서 용접부 특성을 고려한 머플러의 피로 수명을 예측하는 프로세스를 개발하였다. 머플러 피로와 파손 특성을 파악하기 위하여 굽힘 피로 시험을 수행하였다. 머플러 용접부 특성을 고려하기 위하여 인공신경망 학습 변수로 용접부 최대 응력을 선정하였으며 이를 이용하여 피로수명을 예측하였다. 인공신경망과 기존 피로 노치 계수를 이용한 피로 수명 예측 결과 비교를 통하여 인공신경망을 이용한 머플러 피로 수명 예측 방법의 타당성을 검증하였다.

CANDU 압력관에 대한 건전성 평가 시스템 개발 (Development of Integrity Evaluation System for CANDU Pressure Tube)

  • 곽상록;이준성;김영진;박윤원
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.843-848
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    • 2000
  • The pressure tube is a major component of the CANDU reactor, which supports nuclear fuel bundle and it's containment vessel. If a flaw is found during the periodic inspection from the pressure tubes, the integrity evaluation must be carried out, and the safety requirements must be satisfied for continued service. In order to complete the integrity evaluation, complicated and iterative calculation procedures are required. Besides, a lot of data and knowledge for the evaluation are required for the entire integrity evaluation process. For this reason, an integrity evaluation system, which provides efficient way of evaluation with the help of attached databases, was developed. The developed system was built on the basis of ASME Sec. XI and FFSG(Fitness For Service Guidelines for zirconium alloy pressure tubes in operating CANDU reactors) issued by the AECL, and covers the delayed hydride cracking(DHC). Various analysis methods are provided for the integrity evaluation of pressure tube. In order to verify the developed system, several case studies have been performed and the results were compared with those from AECL. A good agreement was observed between those two results.

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저속 충격하에서의 금속복합재료의 동적 특성 (Dynamic Behaviors of Metal Matrix Composites in Low Velocity Impact)

  • 남현욱;;;한경섭
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.68-75
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    • 1999
  • 본 연구에서는 저속 충격에서 충격 속도에 따른 금속복합재료의 동적 거동을 연구하였다. 시험에 사용된 재료는 모재로 AC8A와 보강재로 알루미나($Al_2O_3$)와 탄소를 사용하였으며 용탕 주조법을 이용하여 금속복합재료를 제조하였다. 금속복합재료에는 15%의 부피분율을 가진 알루미나 예비성형체와 알루미나와 탄소를 각각 12%와 3% 사용한 혼합 에비성형체가 사용되었다. 제조된 금속복합재료는 인장 시험과 진동 시험을 통해 인장 강도와 탄성계수를 구하였으며, 저주파 여파기(low pass filter)와 계장화 충격 시험기를 이용하여 충격 속도에 따른 금속복합재료의 충격 거동을 연구하였다. 저주파 여파기를 이용함으로써 충격 속도에 관계없이 안정적인 실험치를 확보할 수 있었다. 충격 속도의 증가에 따라 모재와 금속복합재료의 충격에너지는 증가하였으나, 동적인성치는 일정한 값을 보였다. 충격 속도가 증가할수록 충격에너지 중 균열전파에너지의 향상이 두드러졌으며, 재료의 변형량이 증가하였다. 충격에너지 중 균열개시에너지와 동적파괴인성치의 관계를 설명하기 위하여 변형율 에너지와 노치에서의 응력 분포를 이용하여 간단한 모델을 제시하였으며, 이로부터 균열개시에너지는 동적 파괴 인성치의 자승에 비례하고 탄성계수에 반비례하는 것을 보였다.

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주파수-파선변수 영역에서 음원 및 수신기 고스트 제거를 통한 전통적인 해양 탄성파 자료의 광대역 자료처리 (Broadband Processing of Conventional Marine Seismic Data Through Source and Receiver Deghosting in Frequency-Ray Parameter Domain)

  • 김수민;구남형;이호영
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제19권4호
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    • pp.220-227
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    • 2016
  • 해양 탄성파 탐사를 통해 취득한 자료에는 지하 매질에서 반사되어 오는 신호뿐만 아니라 해수면에서 되반사되어 발생하는 고스트가 존재한다. 고스트는 특정 주파수 성분을 약화시켜 탄성파 자료의 시간 해상도를 저하시킨다. 고스트를 효과적으로 제거하기 위해서는 정확한 고스트의 지연시간과 해수면의 반사계수가 요구된다. 고스트 지연시간은 해수면의 상하 움직임, 에어건과 스트리머의 움직임 및 벌림(offset) 거리 등에 의해 변하며, 해수면의 반사계수도 주파수, 평면파의 입사각 그리고 해상 상태에 따라 변한다. 이러한 영향을 고려한 고스트 지연시간을 추정하기 위하여 이 연구에서는 고스트 제거 트레이스 및 이의 자기상관 자료의 L-1 norm, L-2 norm 그리고 첨도(kurtosis)를 비교하였다. 자기상관자료의 L-1 norm을 계산하여 고스트 지연시간을 추정하는 것이 오차가 가장 적게 발생하였다. 현장자료의 파고를 고려하고 키르히호프 근사식을 이용하여 해수면의 반사계수를 계산하여 음원 및 수신기 고스트 제거에 적용하였다. 고스트를 제거함으로써 약화된 주파수 성분을 복원하였으며 시간 해상도가 향상된 구조보정 단면을 얻었다.

박용 디젤엔진용 분리형 피스톤의 내구설계 (Durability Design of Composite Piston in Marine Diesel Engines)

  • 손정호;하만영;안성찬;최성욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권5호
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    • pp.651-657
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    • 2010
  • 180 bar 이상의 최대 폭발압과 높은 열부하를 가진 박용 디젤엔진의 분리형 피스톤은 크라운과 스커트를 각각 고강도 합금강과 연성주철을 사용한다. 피스톤의 피로설계를 위해서는 작용 하중, 표면조도 뿐만 아니라 온도영향에 의한 강도 저하를 고려해야 하며, 실린더 내부의 폭발력이 크라운을 거쳐 스커트에 전달되는 하중의 분율도 고려되어야 한다. 본 연구에서는 노치부의 피로강도 증분을 응력구배방법을 사용하여 고려하였으며, 열전달해석과 그에 따른 온도영향을 고려하였다. 하중 분율과 접촉압력은 공차해석을 통해 최적화하였으며, 프로타입 엔진에 대한 실차 시험을 통해 냉각 및 내구설계를 검증하였다.

고인성 열가소성 복합재료 AS4/PEEK의 피로강도에 관한 기초적 검토 (A Preliminary Study on Fatigue Strength of High Toughness Thermoplastic Composite Material AS4/PEEK)

  • 송지호;강재윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권4호
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    • pp.1055-1064
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    • 2000
  • First, various specimen geometries, namely, coupon type, waisted type and dog-bone type, were examined to determine appropriate fatigue specimen of thermoplastic composite material AS4/PEEK and the n, fatigue strength of smooth and notched specimens of AS4/PEEK [-45/0/+45/90]2s was investigated. Fatigue tests were performed under load controlled condition at a stress ratio of 0. 1 at a frequency of 5Hz. Stiffness degradation of specimens with fatigue cycling was monitored using an automated unloading compliance technique. The waisted type specimen is found appropriate for smooth fatigue specimen geometry of AS4/PEEK. As for the effect of stress concentration, it is found that fatigue strength is higher for a 2mm-diameter hole notched specimen than a 5mm-diameter one. Fatigue notch factor decreases with the increase of fatigue life. These results are far different from the trend of fatigue strength of metallic materials. The stiffness variation of smooth specimen was only 4% at maximum until final fracture. On the other hand, the stiffness of hole notched specimen was reduced by 45% at maximum. Notched fatigue strength was compared between thermoplastic composite AS4/PEEK and thermosetting composite Graphite/Epoxy. In long-life fatigue (>104), the AS4/PEEK composite shows superior fatigue strength, but in short-life fatigue, the fatigue strength of the Graphite/Epoxy composite is nearly equal or somewhat higher than that of the AS4/PEEK composite.

압력용기용 Cr-Mo강의 수소취화 특성 (The Characteristics of the Hydrogen Embrittlement for the Cr-Mo Steels in Use of Pressure Vessel)

  • 이휘원;양현태;김상태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권6호
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    • pp.1107-1113
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    • 2002
  • This study presents the hydrogen emblittlement in the metal, which decreases the ductility and then induces the brittle fracture. The contribution deals with the effect of strain rate and notch geometry on hydrogen emblittlement of 1.25Cr-0.5Mo and 2.25Cr-1Mo steels, which are in use at high pressure vessel. Smooth and notched specimens were examined to obtain the elongation and tensile strength. For charging the hydrogen in the metal, the cathodic electrolytic method was used. In this process, current density is maintained constant. The amount of hydrogen penetrated in the specimen was detected by the hydrogen determenator(LECO RH404) with the various charging time. The distribution of hydrogen concentration penetrated in the specimen was obtained by finite element analysis. The amount of hydrogen is high in smooth specimen and tends to concentrate in the vicinity of surface. The elongation and tensile strength decreased with the passage of charging time in 1.25Cr-0.5Mo and 2.25Cr-1Mo steels. The elongation increased and tensile strength decreased as strain rate increased. As a result of this study, it is supposed that 1.25Cr-0.5Mo steel is more sensitive than 2.25Cr-lMo steel in hydrogen embrittlement. Hydrogen embrittlement susceptibility of notched specimen after hydrogen charging is more remarkable than that of smooth specimen.