• Title/Summary/Keyword: 안정균열성장

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The reliability analysis of Acoustic Emission(AE) testing for crack detectivity by sensors and materials (AE(음향방출) 검사 시 센서 및 재료에 따른 균열 검출능에 대한 신뢰성 분석)

  • Nam, Jun-Young;Lee, Sang-Yun;Hwang, Woong-Gi;Lee, Bo-Young
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.419-423
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    • 2011
  • Unlike other non-destructive inspection method, AE Structural defects that are likely to grow in the operation status can be detected, and the advantage of being due to the continuous monitoring of large structures has been widely used to evaluate the stability. AE sensor used to detect sound wave that occurs between 20kHz to 20MHz. and Sound wave result may vary depending on sensor's sensitivity. In this paper, Tensile test conducted on STS 304 and SS400, and tries to detect the crack signal. In tensile test, specimens were conducted using different sensor sensitivity to the same tensile test condition. The crack signal parameters divided into 4 types of communities by conducting cluster analysis. It was demonstrated that crack signal of two sensor is not different by statistical analysis of null hypotheses. Based on the results, waveform of this tension test is crack signal.

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Optimization for Inspecdtion Planning of Ship Structures Considering Corrosion Effects (부식효과를 고려한 선체구조 검사계획안의 최적화)

  • Sung-Chan Kim;Jang-Ho Yoon;Yukio Fujimoto
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.36 no.4
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    • pp.137-146
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    • 1999
  • Inspection becomes to be important in the safety of structure and economical viewpoint, because structural damage accompanies lots of economical cost and social problems. Especially ship structure is composed of a lot of members and it is impossible to inspect all members continuously. The purpose of this paper is to get optimal inspection plan containing inspection time and method. Crack is one of major modes on the structural failure and can lead to collapse of structure. In this paper, the deteriorating process, which contains inspection to detect the crack before the propagation to large crack, is idealized as Markov chain model. Genetic algorithm is also used to accomplish the optimization of inspection plan. Especially, the probabilistic characteristics of cracks are changed, because ship is operating in corrosive environments and the scantling of structural members is reduced due to corrosion. Non-stationary Markov chain model is used to represent the process of corrosion in structural members. In this paper, the characteristics of indivisual inspection plan are compared by numerical examples for the change of corrosion rate, the cost due to scheduled system down and target failure probability. From the numerical example, it can be seen that the improvement of fatigue life for the members with short fatigue life is the most effective way in order to reduce total maintenance cost.

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Analysis of Acoustic Emission Signals during Long-Term Strength Tests of Brittle Materials (취성재료의 장기 강도시험 중 미소파괴음 신호 분석)

  • Cheon, Dae-Sung;Jung, Yong-Bok
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.27 no.3
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    • pp.121-131
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    • 2017
  • We studied the time-dependent behaviors of rock and concrete materials by conducting the static and dynamic long-term strength tests. In particular, acoustic emission(AE) signals generated while the tests were analyzed and used for the long-term stability evaluation. In the static subcritical crack growth test, the long-term behavior and AE characteristics of Mode I and Mode II were investigated. In the dynamic long-term strength test, the fatigue limit and characteristics of generation of AE were analyzed through cyclic four points bending test. The graph of the cumulative AE hits versus time showed a shape similar to that of the creep curve with the first, second and third stages. The possibility for evaluating the static and dynamic long-term stability of rock and concrete is presented from the log - log relationship between the slope of the secondary stage of cumulative AE hits curve and the delayed failure time.

원자력分野 에서의 破壞力學 現況 -법적 요구사항을 중심으로 (II)-

  • 송달호;손갑헌
    • Journal of the KSME
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    • v.21 no.1
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    • pp.21-31
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    • 1981
  • 원자력발전소의 원자로냉각재 압력경계의 건전성과 안정성을 확보하기 위하여 법적 요구조건을 설정함에 있어 파괴역학이 어떻게 적용되었는 가를 설명하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1) 압력경계에 사용되는 재료의 $RT_{NDT}$를 정의하였다. 이는 무연성천이온도와 같은 개 념의 것으로, 앞으로 재료의 파괴인성은 이 $RT_{NDT}$에 대한 상대온도의 함수로 주어진다. 2)비연성파괴를 방지하기 위한 설계조건으로서 선형탄성 파괴역학에 근거한 조건식을 인용하였다. 여기서 조건식이란 능력확대계수의 합계가 어떠한 조건에서도 이러한 조건식을 만족한다는 것을 해석적으로 확인하고 규제당국의 승인을 받아야 한다. 3) 가동중검사에 발견된 결함으로 합격수준을 초과하는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적 으로 안전하다는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적으로 안전하다는 것을 입증하여야 한다. 이때 결함은 원자로의 가동과 더불어 성장하므로 수명기간중 피로파괴에 이를 것인지의 여부도 평가하여야 한다. 이때의 대조균열성장률은 Paris의 power law에 따른다. 4) 고속중성자 (E>1. 0MeV)에 의한 조사취화를 감시하기 위하여 감시시험계획을 사전에 수립 하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 수립하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 의한 원자로용기 재료의 파괴인성의 저하를 평가하여 이를 고려한 충분한 안전여유를 갖는 운 전조건 즉, 압력-온도 한계곡선을 산출하여야 한다. 이때의 취화 정도는 DELTA. $RT_{NDT}$ 와 Upper Shelf Energy의 감소로 나타낸다. 또한, 압력-온도 한계곡선은 선형관성 파괴역학에 입각한 조건식을 이용하여 해당 온도에서의 압력을 산출한다. System을 개발 사용하기 위하여 기존 전자계산소를 이용하는 방법이 바람직하며 System의 도입은 자체운영을 결정하기 전에 경제적인 여건 등 여러가지 문제를 검토하여야 한다. 특히 Turn Key Base로 System를 도입할 경우에는 System의 도입목 적과 사용빈도, 앞으로의 확장성 현재 설계및 생산 과정과의 마찰가능성, 유지보수문제 등을 신 중히 검토하여야 한다. 이제 기계공업도 전자계산기를 이해하고 사용하므로 서 발전할 수 있는 단계가 되었다. 예로부터 좋은 공구를 개발하여 적절히 사용하는 것이 기계공업 발전의 첩경이 었다. 전자계산기는 현대 기술이 개발한 가장 강력하고 사용하기 좋은 공구이다.점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며,

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Corrosion mechanism of zirconia/graphite SEN by molten steel and slag (용강 및 슬래그에 의한 지르코니아/흑연계 침지노즐의 침식기구)

  • Sunwoo, Sik;Kim, Hwan;Lee, Jong-Kook
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.10 no.3
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    • pp.226-232
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    • 2000
  • Corrosion mechanisms by molten steel and slag were investigated in the zirconia/graphite composite as a material of submerged entry nozzle (SEN) using for producing high quality steel. Most of corrosions were started by the dissolution of zirconia particles into molten steel and oxidation of graphite, but subsequently three modes of corrosion were observed. Firstly, the penetration of slag into zirconia matrix was induced to the diffusion of stabilizing agent outward cubic zirconia grains, and the destabilization of cubic to fine monoclinic zirconia particles, which is enhanced to the decomposition and dissolution of them into slag. Secondly, molten slag penetrates into large cubic zirconia particles along grain boundary and decomposed them to fine cubic grains, which is also enhanced to the dissolution of zirconia grains into slag. Lastly, reaction between carbon and cubic zirconia was formed porous ZrC and enhanced the dissolution of it into slag.

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Preparation and Characterization of BaTiO3 Powders and Thin films (티탄산바륨 분말과 박막의 제조 및 특성 연구)

  • Jung, Miewon;Son, Hyunjin;Lee, Jiyun;Kim, Hyunjung
    • Analytical Science and Technology
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    • v.17 no.2
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    • pp.173-179
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    • 2004
  • The $BaTiO_3$ powders and thin films were prepared by an alkoxide modified sol-gel process (polymerization-complex route) using ethylene glycol. The stable starting (Ba-Ti)-mixed metal organic sol was made by addition of acetylacetone. The $BaTiO_3$ powders, which had a particle size of 40~77 nm, were crystallized from an amorphous to a tetragonal phase on annealing at 700 and $1100^{\circ}C$ for 1 h. From FT-IR, solid-state $^{13}C$ CP/MAS NMR spectroscopy and X-ray diffractometry, the trace of the Ba-Ti-oxycarbonate phase first appeared at $400^{\circ}C$. Hydrolyzed sol was spin coated on a quartz wafer at 3500 rpm for 60 s and pyrolyzed at $1100^{\circ}C$ for 1 h. After heat treatment, the coated layer became dense and smooth.

Development and Evaluation of Hollow-head Precast Reinforced Concrete Pile (말뚝머리 중공 프리캐스트 철근콘크리트 말뚝의 성능 평가)

  • Bang, Jin-Wook;Hyun, Jung-Hwan;Ahn, Kyung-Chul;Kim, Yun-Yong
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.21 no.2
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    • pp.130-137
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    • 2017
  • Due to the economic growth and development of construction technology, a role of foundation to resist heavy loads has been increased. In this present study to improve the structural performance of reinforced concrete pile, the precast HPC pile reinforced with rebar and filling concrete was developed and the strength of pile was predicted based on the limit state design method. The safety of HPC pile strength was evaluated by comparing with the design values. The geometry of HPC pile is a decagon cross section with a maximum width of 500 mm and a minimum width of 475 mm, and the hollow head of pile thickness is 70 mm. The inner area of the hollow head part was made as the square ribbed shape presented in the limit state design code in order to achieve horizontal shear strength between pile concrete and filling concrete. From the shear test results, it was found that the stable shear strength were secured without abrupt failure until maximum load stage despite the shear cracks was found. Shear strength is 135% and 119% higher than that of design value calculated from limit state design code. The driving test results of HPC pile according to the presence of additional reinforcement showed the outstanding crack resistance against impact loads condition. From the bending test results the flexural load between PHC pile and HPC pile was 1.51 times and 1.48 times higher than that of the design flexural load of conventional PHC pile.

Potential of HAZ Property Improvement through Control of Grain Boundary Character in a Wrought Ni-based Superalloy (단련용 Ni기 초내열합금의 입계구조 제어를 통한 HAZ 특성 향상 가능성 고찰)

  • Hong, H.U.;Kim, I.S.;Choi, B.G.;Jeong, H.W.;Yoo, Y.S.;Jo, C.Y.
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.43-43
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    • 2009
  • 단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.

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Swelling and Mechanical Property Change of Shale and Sandstone in Supercritical CO2 (초임계 CO2에 의한 셰일 및 사암의 물성변화 및 스웰링에 관한 연구)

  • Choi, Chae-Soon;Song, Jae-Joon
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.22 no.4
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    • pp.266-275
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    • 2012
  • In this study, a method is devised to implement a supercritical $CO_2$ ($scCO_2$) injection environment on a laboratory scale and to investigate the effects of $scCO_2$ on the properties of rock specimens. Specimens of shale and sandstone normally constituting the cap rock and reservoir rock, respectively, were kept in a laboratory reactor chamber with $scCO_2$ for two weeks. From this stage, a chemical reaction between rock surface and the $scCO_2$ was induced. The effect of saline water was also investigated by comparing three conditions ($scCO_2$-rock, $scCO_2-H_2O$-rock and $scCO_2$-brine(1M)-rock). Finally, we checked the changes in the properties before and after the reaction by destructive and nondestructive testing procedures. The swelling of shale was a main concern in this case. The experimental results suggested that $scCO_2$ has a greater effect on the swelling of the shale than pure water and brine. It was also observed that the largest swelling displacement of shale occurred after a reaction with the $H_2O-scCO_2$ solution. The results of a series of the destructive and nondestructive tests indicate that although each of the property changes of the rock differed depending on the reaction conditions, the $H_2O-scCO_2$ solution had the greatest effect. In this study, shale was highly sensitive to the reaction conditions. These results provide fundamental information pertaining to the stability of $CO_2$ storage sites due to physical and chemical reactions between the rocks in these sites and $scCO_2$.

Late Quaternary Paleoenvironmental Changes in the Western Nakdong River delta (낙동강 삼각주 서부지역의 제4기 후기 고환경 변화)

  • Ryu, Choon-Kil;Kang, Sora;Chung, Sung-Gyo
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.26 no.5
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    • pp.443-458
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    • 2005
  • Late Quaternary deposits of the core in the western area of the Nakdong River delta consist of four sedimentary units: Unit I, II, III and IV, in ascending order, controlled by the sea-level change since the last interglacial period. Unit I unconformable overlying Cretaceous basement rocks is composed of sandy gravel and sand deposited in a fluvial channel before the first marine transgression. Unit II composed of stiff massive mud is interpreted as a shallow marine deposits formed during the last interglacial period (probably MIS 5). The development of the fissures coated with oxidized materials in the upper part of Unit II is a feature of subaerial exposure, which indicates erosional contact with the upper Unit III. Unit III is made up of soft massive mud and soft shelly massive mud deposited in a tidal flat and a inner shelf, respectively, since the Holocene transgression (about 9,000 yr BP). Unit Ⅳ consisted of soft shell bedded mud and yellowish sandy mud was deposited in the delta environments during the regression (after about 5,000 yr BP). The lower shell bedded mud was deposited in a tidal flat and the upper sandy mud was deposited in the floodplain corresponding to present site of the Nakdong River delta.