• 한국가스학회지
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• 제2권1호
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• pp.99-106
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• 1998

최근 환경오염 문제와 관련하여 청정연료로 수요가 증가하고 있는 액화천연가스(LNG)의 저장탱크 및 운반선 등 연료 저장 설비, 초전도이용 관련 기기와 같은 저온용 설비 및 기기가 증가하고 있고 대형화의 추세를 보이고 있다. 특히 액화천연가스(LNG)의 수요급증에 따라 이의 운송 및 저장에 필요한 재료의 수요가 증가하면서 극저온재료에 대한 관심이 높아지고 있다. LNG저장조의 대형화에 따라, 설계강도상의 검토는 물론, 사용재료의 특성, 가공성 및 용접 둥의 시공법을 비롯하여 품질관리 면까지 충분한 검토가 필요하다. 특히 LNG를 저장하는 내조재료에 대하여는 모재 및 용접부의 제반 특성을 파악하여 저온에서 취성파괴에 대한 안전성을 확인해 둘 필요가 있다. 본 연구는, LNG 저장 탱크의 안전성 평가시 필요한 재료물성 데이터 중 파괴인성의 측정 기반 기술을 확보하고, 현재 국내에서 사용되고 있는 LNG 저장탱크용 재질(SUS304L강, Al합금 및 $9\%$ Ni강)에 대하여 77 K 및 173 K에서 계장화 샬피충격시험을 실시하여 온도에 따른 충격파괴특성 및 파면해석을 실시하여, 안전성 평가에 필요한 기초 자료를 확보하는 것을 주목적으로 한다. 계장화샬피충격파괴시험결과, $9\%$니켈강의 경우 온도저하에 따라 77K까지는 인성의 저하정도가 적어 우수한 파괴저항을 나타내었다. 계장화 장치에 의해 얻어진 하중-처짐 곡선으로부터, 온도가 173 K에서 77 K로 저하함에 따라 최대하중은 증가하였으나 에너지는 오히려 감소하였다. 또한 균열개시에 쓰여진 에너지보다 균열진전에 쓰여진 에너지가 높게 나타났다. A5083의 경우 합금강재에 비해 충격흡수에너지값이 낮고 저온 특유의 갈라짐 현상을 볼 수 있었다. SUS304L재의 경우 균열개시에 쓰여지는 에너지가 높게 나타났고, 균열진전에 따른 에너지는 거의 나타나지 않아 균열개시 후 비교적 평탄한 파단면을 나타내는 파면관찰 결과와 일치하는 거동을 나타내었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.135-143
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• 1999

This investigation evaluates effects of notch depth, fatigue precrack length and side groove in impact specimen for estimation of a valid K1d by instrumented Charpy impact test. Specimen material is 6005-T6. for notch depth 2.0mm and 2.5mm specimens or within about 2mm fatigue precrack length with notch depth 2.0mm and 2.5mm specimens or within about 2mm fatigue precrack length with notch depth 2.0mm , dynamic fracture toughness [$K_{1d,(1)}$] obtained by crack initiation load($P_m$) should be used. Dynamic fracture toughness of side grooved specimens are overestimated to that of standard impact specimen about 15 %-20%. It is confirmed that the formula of dynamic fracture toughness obtained by impact absorbed energy is inappropriate for ductile materials.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권1호
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• pp.93-103
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• 1997

Charpy V-notch impact tests were performed on the full-, half-and third-size specimens from two ferritic SA 508 Cl. 3 steels for nuclear pressure vessel. New normalization factors were proposed to predict the upper shelf energy(USE) and the ductile-brittle transition temperature(DBTT) of full-size specimens from the measured data on sub-size specimens. The factors for the USE and the DBTT are $(Bb^2/Kt); and; (Bb/R)^1/2/, $ respectively, where B the width, b the ligament size, $K_{t}$ the elastic stress concentration factor, and R the notch root radius. These correlations successfully estimated the USE and DBTT of the full-size specimens based on sub-size specimen data. In addition, the size effects were studied to develop the correlations among absorbed energy, lateral expansion(LE) and displacement. It was also found that the LE was able to be estimated from the displacement obtained by the instrumented impact test, and that the displacement would be used as a criterion for the toughness of the steels corresponding to change in their yield strength.h.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권10호
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• pp.1694-1701
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• 1997

The residual safety assessment of steel structures, an important subject in practice, is given to much attention. Life prediction in the planning course of steel structures under fatigue loading is mainly based on fatigue design criteria resulting from S-N curves. But for any reason cracks have to be assumed due to fabrication failures or fatigue loading in service which can lead total fracture of structures. The life prediction can be carried out by means of fracture mechanics using Paris-Erdogan equation($da/dN=C {\cdot}{\Delta}K^m$). The paper presents results from charpy test to interpret transition behaviour of charpy energy($A_V$) in a wide temperature range and from constant-load-amplitude test to measure fatigue crack growth of various steels widely used in steel bridges since beginning of 20 centuries in Europe. In the normal service temperature range of steel bridges, the steel S355M shows higher maximum charpy energy($A_{Vmax}$) and lower transition temperature($T_{AVmax/2}$) than other steels considered. The C and m of Paris-Erdogan equation on the steels appear to be correlated, and to be affected by the R-ratios due to crack closure, especially at a low fatigue crack growth rate. Scanning electron microscopy analysis was carried out to interpret an influence of the crack closure effects on the correlation of C and m.