• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.268-269
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• 2005

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.127-136
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• 2000

선박 건조 시 발생하는 용접변형은 블록의 정도를 떨어뜨리고 교정작업으로 인한 생산성 저하의 요인이 되고 있다. 따라서 설계 단계에서 변형을 최소화 할 수 있는 작업기준을 마련한다면 생산성 증대는 물론 품질의 향상을 가져올 수 있을 것이다. 여기에는 먼저 블록의 조립과정에 따른 변형을 예측할 수 있는 정확하고 효율적인 방법이 마련되어야 한다. 본 논문에서는 고유변형도 이론과 유한요소 해석을 결합한 효율적인 변형예측 기법을 제안하였다. 고유변형도는 간이 열탄소성 해석 결과 최고온도 분포와 구속도에 의해 결정된다. 따라서 용접 열전도 해석과 구조물의 조립과정에 따른 구속도 계산을 수행하여 실제 구조물에 발생하는 고유변형도를 정확히 구하고자 하였다. 이를 이용하여 보강판의 변형 예측을 구현하였고 간단한 선체 블록에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제1권1호
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• pp.21-29
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• 1983

용접구조물에는 필연적으로 용접에 의해서 생기는 부정량이 존재한다. 용접에 의해서 건조되는 선체구조에 있어서도 misalignment를 비롯하여 과대한 gap, 팬널(panel)의 초기변형, 용접에 의한 수축과 같은 부정량이 존재하여 선속 불록의 정도와 선체 강도에 영향을 주게 된다. 그래서 일본에서는 건조되는 동선의 품질을 고도로 유지하면서 공수를 될 수 있는 한 줄이기 위하여 이론과 실속이 뒷받침된 신속도가 높은 품질표준을 설정하는 것이 필요하다고 판단하여 1964년에 '일본동선공작법표준, japan shipbuilding quality standard(JSQS)'를 제정하였다. 그 내용에는 소재, 현도, 내용 가공부재, 조립 블록, 선형확보, 다듬질, 변형량등 주로 공정순에 따라 각각 구 분을 정한 항목마다 표준범위와 허용 한계가 표시되어 있다. 지금부터 용접에 의한 부정량의 대표예로써, 용접에 의한 변형과 잔유응력, 이음에서의 gap과 misalignment에 대하여 말하고 아울러 부정량과 JSQS와의 관계에 대해서도 간단히 말하겠다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권5호
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• pp.547-556
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• 2001

본 연구에서는 실험을 통해 용접이음부의 형상 및 구속도의 크기 등을 변화시켜 측정한 용접 각변형량과 FEM해석을 이용한 해석결과로부터 구속계수를 유도하고 이를 고려한 등가하중을 결정하는 새로운 방법을 제시하였다. 새롭게 제시한 등가하중 결정 방법에 의한 수치해석결과는 실험결과와 잘 일치하여 그 타당성이 검증되었으며, 크기와 형상에 관계없이 대형구조물의 용접변형량을 예측하는데도 확대 적용할 수 있다. 한편 용접이음부 형상에 따른 구속에 대한 영향을 보면 맞대기용접의 경우 구속계수를 고려하지 않으면 실제 변형량보다 변형이 크게 발생하여 구속에 대한 영향을 크게 받으며 필렛용접의 경우 구속계수의 고려 유 무에 관계없이 거의 같은 변형량이 발생함으로써 구속에 대한 영향이 작음을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권3호통권46호
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• pp.269-279
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• 2000

차량하중의 증가 및 부식 등에 의해 손상된 강교량 구조물들은 보수 보강이 요구되어진다. 손상부채를 보수 보강하는 방법은 단면결손이 없다는 장점을 가진 용접에 의한 보수방법이 유리하다. 3차원 탄소성해석 결과를 토대로 공용중 보수용접에 의해 생기는 응력과 변형의 거동에 대해 연구하였다. 균열이 있는 부재에 하중만 작용할 경우 과도 응력의 크기는 보수용접균열길이 및 균열깊이가 큰 순으로 크다. $80MPa({\sigma}_y/3)$ 및 $140MPa({\sigma}_a)$의 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 응력의 크기는 무응력 상태에서 보수용접시 발생되는 응력의 크기와 하중재하에 의해 생긴 응력의 크기의 합과 비슷하다. 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 용접선방향 인장과도응력 성분은 부재폭에 대한 균열 길이비(1/b)가 커지면 커짐을 알 수 있다. 또한, 응력 작용시 보수용접에 의해 발생되는 용접선 직각방향의 면내수축변위의 크기는 보수용접길이가 긴순으로 크다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제6권1호
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• pp.11-20
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• 1988

이 글에서는 Butt joint에서 발생되는 가로수축, 각변형 그리고 bowing의 관찰을 통해 mechanism을 서술하였고, box beam, damper blade, bulk head, ball tank, 그리고 cylindrical column 등 실구조물의 변형문제에 접근하여 변형예측, 측정 data제시, 그리고 그 해석을 통해 구조물의 변형 크기를 인식케 하고, 동일한 구조물의 제작에 guide가 되고자 하였다. 변형에 대해서는 일률적인 방지방법이 없기 때문에 우선은 구조물의 제작시마다 변형의 크기와 향상에 대한 예측과 함께 변형계측이 계속되어 data가 축적된다면 차후 그 이용 및 응용 효과는 지대할 것이다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.277-280
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• 2001

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.79-83
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• 2010

최근 원자력발전소 배관계의 용접 시 결함 발생의 원인이 되는 용접변형과 용접잔류응력을 감소시키고 용접 효율도 증가시키기 위해 협개선 용접법이 적용되고 있다. 협개선 용접법은 기존 용접법에 비해 상대적으로 입열량이 적고 용접변형과 용접잔류응력도 감소시킬 수 있기 때문에 배관 건전성 관점에서 많은 이점이 있을 수 있다. 그러나 실제 협개선 용접부 결함에 대한 정확한 파괴역학적 분석 등을 위해서는 용접 특성을 고려하여 변형 및 용접잔류응력 특성을 정확하게 예측해야 한다. 따라서 본 논문에서는 협개선 용접부에 대한 상세 2차원 유한요소해석을 수행하여 협개선 용접부의 용접잔류응력 분포를 결정하였으며, 이를 일반적인 용접법에 대한 특성과 비교하였다. 본 논문의 결과는 향후 협개선 용접부의 결함 평가와 용접방법 개선 등을 위해 적용될 수 있다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.49-60
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• 2002

용접법은 선박 생산 공정에 있어서 금속 접합을 위해 가장 많이 사용되고 있다. 용접은 금속 접합을 위해 유용한 방법이지만 국부적 가열, 용융, 냉각으로 이어지는 열하중에 의하여 잔류응력과 잔류변형을 발생시킨다. 잔류응력은 구조물의 강도에 부정적인 영향을 끼치고, 잔류변형은 조립 작업에 부정적인 영향을 끼치게 된다. 그러므로 역학적 방법에 의한 잔류응력과 잔류변형의 예측은 이들을 제어할 수 있는 방법을 작업 전에 제시할 수 있도록 하므로, 선체 강도 확보와 선박 생산성 향상을 위하여 매우 중요한 문제라고 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경에서 용접 현상을 가장 잘 시뮬레이션할 수 있는 방법인 유한요소법을 이용한 3차원 열탄소성 해석을 이용하였다. 열탄소성 해석을 위하여 온도분포를 계산한 후 계산된 온도분포를 이용하여 용접변형 및 응력을 순차적으로 계산하였다. 온도분포 계산을 위하여 용융과정을 엔탈피 방법을 이용하여 구현하였으며, 용접비드의 용입은 요소생성법을 이용하여 구현하였다. 본 연구에서 제안된 해석과정은 기존 연구에서 제시한 실험결과와 정성적으로 일치하는 결과를 주는 것을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제7권4호
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• pp.22-29
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• 1989

In this paper weld distortion both in butt and fillet welds by flux cored arc welding has been investigated by changing welding parameters such as heat input and plate thickness, and the weld distortion was expressed as a function of welding parameters adopting the inherent strain theory as proposed by Watanabe and Satoh in 1961. As results of the research it is proposed that transverse shrinkage in root pass butt welds in proportional to ln[(Q/t_-tan.theta.] where Q is heat input(cal/mm), t is plate thickness(mm), and 2.theta. is groove angle(degree), and angular distortion .phi.(radian) in one pass of fillet welds has the following relationship: .phi..var.(Q/ $t^{1.5}$)$^{3}$exp[-(Q/ $t^{1.5}$ )$^{2}$3/] These equations provide us with basic tools to predict the amount of weld distortion in welded structures.