• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.137-146
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• 2011

강교 제작에는 녹, 흑피 등의 이물질 제거 및 도료의 부착성 증대를 위하여 도장 전 블라스트 표면처리가 실시되고 있지만, 이러한 강교 도장용 블라스트 처리가 용접이음의 피로강도에 미치는 영향에 대한 검토는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 강교 제작시 사용되는 블라스트 처리조건에 의한 압축잔류응력 도입량을 정량적으로 평가하고, 압축잔류응력에 의한 용접이음의 피로강도 향상 정도를 검토하기 위하여, 먼저 국내 7개 강구조물 제작사의 블라스트 처리조건을 조사하였다. 이를 근거로 도출한 10가지의 블라스트 처리조건별 알멘스트립의 아크하이트와 강재시편의 표면조도, 경도 및 잔류응력을 측정하여, 이들 측정값과 블라스트 처리조건들과의 상관관계를 검토하여, 아크하이트 측정으로 압축잔류응력을 근사적으로 추정할 수 있음을 제시하였다. 그리고 블라스트 처리 전 후의 맞대기 용접이음의 압축잔류 응력 측정과 피로시험을 실시하여, 블라스트 처리에 의해 맞대기 용접이음부의 용접지단부에는 약 170MPa이상의 압축잔류응력이 발생하였으며, 이로 인하여 맞대기 용접이음의 피로강도는 용접부가 없는 원판 강재 이상으로 크게 향상됨을 확인하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제7권2호
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• pp.15-22
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• 1998

The effects of shot peening an the fatigue strength are studied in this paper. Applying the multistage shot peening on the material. the relation between the residual stress and fatigue strength compressive is investigated. Observing tensile strength elongation. reduction of area. hardness. and roughness. the results can be summarized as follows ; 1.The change of mechanical properties is small before and after the shot peening is carried out. The change of hardness is also small in high hardness material. 2.The surface roughness does not affect the fatigue strength. but the surface roughness is improved by multi-stage shot peening. 3.The fatigue strength of multi-stage shot peening material is 756MPa and is 1.78 times higher than that of un-peened material. 4.The maximum compressive residual strength of multi-stage shot peening material is -792MPa the fatigue strength seems to be improved by residual stress.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.191-196
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• 2005

The effects of shot peening on the fatigue strength of SK-5M steel is investigated by experiment. The shot peening process is investigated optimum peening condition by changing impeller speed and exposure time. Bending fatigue test is accomplished to investigate the effect of optimum peening condition on the fatigue characteristics. As exposure time is increased, fatigue life in high stress is increased in early stage, become the maximum from 60 to 100 seconds, and then is decreased. Observing fracture surface through SEM after fatigue test, we can see clear configuration of cracks and peening layer.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권4호
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• pp.310-320
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• 2009

피닝잔류응력은 통상 XRD 실험법으로 측정되며, 다양한 X-선 조사면적들에서 면적평균해를 준다. 해석연구들 대부분 단일절점 해석해를 소개할 뿐 면적평균해를 전혀 고려하지 않고 있다. 따라서 XRD 실험해와 큰 차를 갖는 것은 자명하다. 이에 본 연구에서는 3차원 다중충돌 대칭-셀 모델을 활용해, 면적평균 피닝잔류응력해를 얻었다. 대칭-셀은 통합인자와 소성숏을 포함하며, 숏피닝 현상 들이 충분히 반영된다. 대칭-셀 A-D 네 충돌위치 에서 4-절점평균해를 얻었으며, 대칭-셀의 각 단면 ($0.4mm{\times}0.4mm$)에 포함된 전체절점에서 면적평균 해를 얻었다. 그리고 해석해들을 XRD 실험해와 비교했다. 소성숏 면적평균해가 4-절점평균해보다 XRD 실험해로의 근접성이 뛰어났다. 또한 양축 등가응력으로의 완벽한 수렴성을 보였다. 이로써 면적평균해에 기초한 유한요소 알멘선도를 구해, 유한요소 아크하이트, 유한요소 피닝커버리지 및 투사속도들간의 관계식들을 유도하였다. 유한요소 알멘선도는 김태형과 이형일이 정리한 실험적 알멘선도의 추이를 따랐으며, 그 유효성이 한층 향상됐다. 유도식들을 활용하여, 주요 피닝소재들 AISI4340, AISI4140, SPS8에서 유한요소 면적평균 해들을 얻고 XRD 실험해들과 비교했다. 피닝소재 모두에서 표면 및 최대압축잔류응력, 변형깊이가 실험해와 잘 일치하여, 피닝부품들의 잔류응력해 예측에 유한요소 알멘선도가 매우 유용함을 확인 했다. 이상과 같이 본 연구의 면적평균해가 실제 XRD 잔류응력 측정해를 매우 잘 따른다는 점에 주목되며, 궁극적으로 실재하는 숏피닝 잔류응력 평가를 위한 체계적인 해석방법임을 확인했다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권2호
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• pp.151-156
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• 2017

Shot peening is widely used to improve the fatigue life and strength of various mechanical parts and an accurate method is important for the prediction of the compressive residual stress caused by this process. A finite element (FE) model with an elliptical multi-shot is suggested for random-angled impacts. Solutions for compressive residual stress using this model and a normal random vertical-impact one with a spherical multi-shot are obtained and compared. The elliptical multi-shot experimental solution is closer to an X-ray diffraction (XRD) than the spherical one. The FE model's peening coverage also almost reaches the experimental one. The effectiveness of the model based on an elliptical shot ball is confirmed by these results and it can be used instead of previous FE models to evaluate the compressive residual stress produced on the surface of metal by shot peening in various industries.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.60-66
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• 2005

부식은 기계류나 금속 부품의 성능과 수명을 저해하는 가장 큰 요인으로 작용하고 있다. 이 논문에서는 쇼트피닝이 부식환경하에서 Al 7075-T6의 피로수명에 미치는 쇼트피닝의 효과를 연구하였다. 쇼트피닝한 시험편의 피로한도는 약 52% 증가하는 것으로 나타났으며, 금속재 부품의 피로수명을 크게 연장시키는 것으로 보인다. 쇼트피닝을 한 시험편과 쇼트피닝 하지 않은 시험편을 1주에서 1년까지 비교 시험한 결과 부식은 피로강도를 현격히 감소시켰다. 쇼트피닝을 하였을 경우에는 부식에 의해 6개월 까지는 피로강도 및 피로수명이 감소하지 않은 것으로 나타났다. 따라서 쇼트피닝 가공이 금속재료의 수명에 대한 부식의 영향을 크게 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있다.