• Plant Journal
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• v.15 no.4
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• pp.43-51
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• 2019

The stress concentration of the integral welded attachments (IWA) often used to support piping system has been a big issue because it induces local stresses in piping. The method to evaluate local stresses associated with attachments on elbows has been suggested in EPRI TR-107453. However, there are limitations regarding specific parameters range in order to use correlation equation. In this paper, parametric study based on piping elbow size and attachment dimension was performed utilizing finite element analysis (FEA) to evaluate the secondary stress indices of hollow circular cross section welded attachments on piping elbows with the extended parameters range. The results of the FEA were used to develop correlation formulas for calculating secondary stress indices. The empirical equations in this study are suggested as an alternative evaluation method of EPRI TR-107453 by extending parameters range.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.15 no.6 s.67
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• pp.629-637
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• 2003

This s paper presented the results of the three phases of fatigue tests to determine the fatigue strength of in-plane welded gusset joints, which are the most common details inevitably existing in the region of high stress range. A total of 57 fatigue specimens with varying thickness and strengths were made and tensile fatigue tests performed. One full-scale beam fatigue test was also performed. The validity of the fatigue strength of those details in the specification was confirmed, with the effects of thickness of flanges and welded attachments, length of attachments, and strength of applied steel examined. The characteristics of crack initiation and propagation were also observed. The test result was evaluated by comparing it with other test data and fatigue criteria of other countries. To determine the degree of stress concentration in the weld toe depending on geometric configuration such as attachment length and transition radius, analyses were performed. Compared to the present specification, analytical results indicate the need to revise and subdivide the detail categories.

• Journal of Welding and Joining
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• v.25 no.4
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• pp.9-14
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• 2007

선박의 고강도화 및 극후물화가 진행됨에 따라 선체 구조물의 파괴 특성에 대한 관심이 높아지고 있으며, 최근 균열정지의 관점에서 취성균열 정지특성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존의 연구결과에 따르면 65mmt 이상의 극후물 용접부에 대해서 취성균열 정지특성의 저하가 발생할 가능이 있다고 보고되고 있으며, 취성균열 정지특성이 우수한 강재의 개발 이외에 용접부 보강재의 부착, 보수 용접 실시 등 개선 방안을 마련하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 극후물 용접부 취성균열 전파기구에 관한 규명은 현재 전무한 실정이며, 강재 두께의 영향 이외에 용접 입열량 용접부 잔류응력 등의 효과가 복합적으로 검토되어야 한다. 아울러 극후물 용접부 균열정지 파괴인성의 평가, 대형파괴시험을 대체할 소형시험법의 개발 및 검증 등에 관한 연구가 요구된다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1995.10a
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• pp.172-178
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• 1995

보강평판은 평판에 각종 보강재를 용접등의 방법에 의해서 종방향, 횡방향, 경사 또는 임의의 방향으로 부착시켜 굽힘 및 비틀림 강성을 향상시킨 구조요소이다. 이러한 구조요소는 구조적 필요성이나 경량화 설계에 따라 선박의 deck, 철도 차량, 항공기 및 자동차 등의 각종 구조물에서 부하능력 및 경제성을 증대시키기 위하여 널리 사용되고 있고, 또한 자동차용 오일팬, 가전기기의 케이싱과 모터의 케이싱등에도 사용되고 있다. 최근 현장에서는 이러한 구조물의 진동 감소 및 방진 문제가 큰 관심사가 되고 있다. 본 논문은 정사각형 알루미늄 평판에 +자 형태의 Box Beam 보강재를 편면 보강하고 4변 자유단의 경계 조건을 설정하였다. 보강재는 유한요소 정식화 과정을 통하여 평판 요소에 등가시키고, 2차원의 평판 구조로 보강 평판을 모델링하고 구조해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 해석하였다. 실험은 Impact Test에 의해서 주파수 응답 함수(FRF)를 각 시편에 대해서 구하고 이를 해석의 고유진동수와 비교하였다. 그리고 보강재가 임의의 각도로 평판에 부착되었을 때 고유진동수의 변화와 진동 모드(mode shape)를 분석하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.38 no.3
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• pp.334-339
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• 2019

In this study, the vibration test method to nondestructively evaluate the possibility of vehicle BSR (Buzz, Squeak, Rattle) noise generation in spot-welded structures was proposed. The weld quality was predicted by analyzing the local vibration transmission characteristics for the beam-shaped structure attached to testing spots. The bending stiffness was evaluated from the identified vibration properties. From the change in the stiffness, the weld quality was evaluated. For verification of the proposed method, the welded specimens were fabricated with partial changes in welding parameters. The local vibration transfers were measured. The frequency bands affected by the weld quality was identified. The capability of evaluating the welding parameters including defect position and quality variations was investigated. The proposed method enables fast quality evaluation to minimize the possibility of BSR noise generation in the manufactured vehicle.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.62-62
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• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.18 no.3
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• pp.205-210
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• 1998

이미 오래전부터 국내외에서 석유화학공장 등의 보온 배관에서 보온재를 벗기지 않고 배관의 부식 손상 및 잔존두께를 평가하는데 방사선투과시험법을 적용해 오고 있다. 그러나 배관 용접부의 결함 탐상에 관한 방사선투과법에 대한 국제 및 국내 코드는 이미 마련되어 있지만 배관의 두께와 내부에 존재하는 부착물(deposit) 등의 두께를 측정하는 것에 관련한 국제 및 국내 코드는 미비되어 시험 절차 및 시험 결과에 대한 시비가 근본적으로 존재할 수 밖에 없을 뿐만 아니라 표준화된 시험 기술의 미비로 현장에서 많은 시행착오를 동반하였다. 그러나 최근 이 시험법에 대한 관련 원안(protocol)을 확정하기 위해 각국에서 개별적으로 수행되었던 기존의 연구 결과들이 취합되고 있으며 부족한 부분들에 대한 연구가 국제 공동 연구 형식으로 이뤄지고 있다. 따라서 본 연구에서는 tangential radiography를 적용하여 보온된 배관의 잔존 두께를 평가할 수 있는 시험 방법을 제시하고자 하였다.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.1 no.1
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• pp.189-200
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• 1998

본 연구에서는 얇은 마레이징강으로 제작된 천마 연소관에 브라켓이 용접되어 비행 날개를 볼트로 체결한 경우, 압력과 공력하중에 의해 브라켓 부위에 집중되는 응력의 해석기법을 정립하기 위하여 선형해석과 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 높은 압력에 의해 발생한 얇은 연소관의 면내 응력이 구조물의 강성을 증가시키는 응력의 강성보강효과(stress stiffening effect)를 고려한 기하학적 비선형 해석을 수행하여 선형해석 결과와 비교하였으며, 압력과 공력하중을 동시에 적용할 수 있는 복합하중시험기로 변형률을 측정하여 해석치의 정확성을 검토하였다. 얇은 연소관에 압력과 공력하중이 동시에 작용하는 경우는 응력의 강성보강효과를 고려한 기하학적 비선형 해석을 수행함으로써 보다 정확한 응력을 구할 수 있다는 결론을 얻었다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.23 no.2
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• pp.44-50
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• 2019

The underwater structures of landing pier are not easy to access and it is difficult to check the damage. Lately, typhoons and earthquakes have occurred frequently, which may cause damage to underwater structures of landing pier. In this study, to prevent collapse of underwater structures and to maintain systematically, the application method of FBG sensors and safety evaluation methods were studied. In order to confirm the application of the FBG sensor to the circular steel pipe used as a pile on the landing pier, we conducted laboratory tests and confirmed that the FBG sensor should be applied by welding. As a result of structural analysis of the landing pier structure, the optimal position of FBG sensor confirmed. The stresses on the dead load were calculated by structural analysis, the stresses on the live load were calculated by using the data obtained from the FBG sensor, and then the stress acting on the pile was calculated by adding the two stresses. The calculated stress was compared with the allowable stress to evaluate the safety of the pile. This study was carried out as a basic study to find a way to evaluate the safety of the landing pier in real time.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.27 no.2
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• pp.169-180
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• 2015

Recently, Seismic performance of the building built in the past is required to review, because the code for seismic design have been reinforced. In 2009, if the revised latest criteria of seismic design is applied, the majority the steel structure of the low-rise concentrically braced system is short of the seismic performance. Also, when the steel braces are subject to compressive load, which causes unstable behavior of the structure. In order to verify the compressive behavior of the reinforced braces, structural performance test was conducted with variables of slenderness ratio and the amount of reinforcement. Therefore, this study suggests restraining the bending buckling of slender H-shaped braces to resist compressive force. In order to verify the compressive behavior of the reinforced braces, structural performance test was conducted with variables of slenderness ratio and the amount of reinforcement.