• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.649-659
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• 2002

다양한 평면변형률 시편들의 균열선단 탄·소성 응력상태들에 대한 경우, 여러 연구들을 동해, J-T접근방법의 유효 타당성이 충분히 검증되어졌다. 그러나 J-T 두 변수에 의한 균열선단 응력장 예측의 타당성을 보편화시키기 위해서는, 평면변형률 시편들과 같이 이상화된 구조가 아닌 실제적인 3차원 구조형상에 대한 연구가 필요하다. 이를 배경으로 본 연구에서는 평판과 직관에 대해 완전 3차원 유한요소해석을 수행하여 얻어진 응력장과 계산된 J-T두 변수로 예측되는 응력장을 비교함으로써, J-T 접근방법의 유효성 내지 한계성을 규명하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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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.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.521-526
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• 2017

본 연구는 7075 알루미늄 합금의 용가재에 따른 GTA용접공정의 기계적 특성을 평가 하기위해 인장시험, 미세경도 시험과 같은 실험을 실시하였다. 방사선비파괴 시험 결과 KS D 0242규격의 1급의 기준에 만족하였으며 용가재에 따른 용접의 결함증가 등의 문제점은 없는 것으로 판단된다. 인장시험 결과 Al 7075를 용가재로 사용하였을 때에만 용접부에서 파단이 일어났으며 Al 7075, ER 4043의 용가재에 따른 인장강도는 각각 240MPa, 253MPa로 나타나며 항복강도는 각각 132MPa, 120MPa로 나타났으며 연신율은 각각 6.6%, 13%로 나타났다. 미세경도시험 결과 Al 7075를 용가재로 사용했을 때 용착금속부는 경화되어 Hv132로 나타났으며 ER 4043을 사용한 시편의 용착금속부의 경도는 각각 약 24% 감소하여 나타났다. Al 7075의 용접의 경우 같은 합금 조성의 용가재를 사용하여 용접 하면 용착금속부가 경화하여 용착금속부에서 파괴가 일어날 수 있으므로 같은 합금의 조성의 용가재를 사용하지 않는 것이 바람직하다. 위와 같은 실험을 통하여 7075 알루미늄합금의 용접시 같은 합금 조성의 용가재인 Al 7075를 사용하는 것 보다는 Al-Si계인 ER 4043을 용가재를 사용하는 것이 바람직하다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.1060-1066
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• 2007

When a high-energy ultrasound propagates through a solid body that contains a crack or a delamination, the two faces of the defect do not ordinarily vibrate in unison, and dissipative phenomena such as friction, rubbing and clapping between the faces will convert some of the vibrational energy to heat. By combining this heating effect with infrared imaging, one can detect a subsurface defect in material efficiently. In this paper a detection of the welding defect of thin SUS 304 plates using the UIR (ultrasonic infrared imaging) technology is described. A low frequency (20kHz) ultrasonic transducer was used to infuse the welded thin SUS 304 plates with a short pulse of sound for 280ms. The ultrasonic source has a maximum power of 2kW. The surface temperature of the area under inspection is imaged by a thermal infrared camera that is coupled to a fast frame grabber in a computer. The hot spots, which are a small area around the defect tip and heated up highly, are observed. From the sequence of the thermosonic images, the location of defective or inhomogeneous regions in the welded thin SUS 304 plates can be detected easily.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.1493_1494
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• 2009

초고압 전력 케이블용 도체 접속을 위한 접속방법으로 압축형(compressing type), 용접형(welding type), 압축-용접형(CW type; compressing-welding type)의 슬리브는 물론 동과 알루미늄의 이종(nonidentical materials) 접속을 위한 슬리브를 개발 하였으며, 전기적, 기계적으로 검증된 제품 개발을 위하여, 슬리브의 구조 변경과 접속 방법의 차이뿐 아니라 접속 전후의 응력 평가를 위해 슬리브 시편의 인장시험(tensile strength) 결과에 따른 슬리브 제작 및 시험을 진행하였다. 신뢰성 있는 제품 개발과 데이터를 얻기 위하여 초고압용 지중 고압 케이블을 시험 시료로 적용하여 시험 선로(test loop)를 구성하였으며, 이를 통하여 구조와 재질에 따른 접속 방법, 이상 온도 상승 또는 국부적인 고온 부위 발생 여부 등의 전기 시험 및 열싸이클 전압 시험(heating cycle voltage test) 조건을 설정하여 시험 전후의 열신축 등 전기적, 기계적 특성을 평가하였다. 접속 슬리브의 구조 및 재질에 따른 위치별 발열 양상을 체크하였으며, X-ray 장비를 이용하여 슬리브 내부의 압축 및 충진 정도를 점검함으로써 기존 접속 슬리브 보완은 물론 개발된 접속 슬리브의 설계 기준 및 안전율을 설정 할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권2호
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• pp.118-126
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• 2007

Most of materials receive forces in use so that the characteristics of materials must be considered in system design to prevent deformation or destruction. Mechanical properties of materials can be expressed as responsible level of material itself under the exterior operation. Main mechanical properties are strength, hardness, ductility and stiffness. Currently, among major measure facilities to measure the mechanical properties, advanced indentation technique has important use in industrial areas due to nondestructive and easy applications for mechanical tensile properties and evaluation of residual stress of materials. This study is to find the optimum experimental condition about residual stress advanced indentation technique for accurate analysis of the welded joint of steel materials through indentation load-depth curve obtained from cruciform specimen experiment. Optimum selection was applied to the welded joint of real steel materials to find out non-equi-biaxial stress state and the results were compared with general residual stress analyzing method fur verification.

• 한국정밀공학회지
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• 제32권7호
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• pp.619-625
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• 2015

There is a large interest to find reliable and automatic methods for crack detection and quantification in the railway bogie frame. The non-destructive inspection of railway bogie frame has been performed by ultrasonic and magnetic particle testing in general inspection. The magnetic particle method has been utilized in the defect inspection of the bogie frame but the grinding process is required before inspection and the dust is developed resulting from the processing. The objective of this paper is to apply the inspection method of bogie frame using infra-red thermography. The infra-red thermography system using the excitation of eddy current was performed for the defect evaluation of weld specimen inserted artificial defects. The result shows that the infra-red thermography method can detect the surface and inner defects in weld specimen for bogie frame.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권1호
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• pp.24-30
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• 2009

The purpose of this study is to investigate the fatigue strength in accordance with back plate of butt welded specimens. Fatigue life of butt welded specimens was presented for determining the effect of back plates in terms of fatigue strength. As a results, fatigue strength of butt welded specimens with steel back plate show a decrease as compared against the butt welded specimens with ceramic back plate. Compared with the fatigue strength with respect to the existence of steel back plate, the specimens without back plate were much higher than the specimens with back plate.

• Composites Research
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• 제34권6호
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• pp.421-425
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• 2021

본 연구에서는 동일한 열가소성 수지(PEEK)와 각기 다른 탄소섬유(Type A, Type B) UD 테이프를 이용하여 열가소성 복합재를 제작하고 제작된 각각 2개의 복합재를 유도가열 용접방식에 따라 접합 특성 및 기계적 특성에 대하여 고찰하였다. 복합재의 접합 특성과 기계적 특성은 비파괴검사인 C-Scan, B-Scan과 전단 강도(Single lap shear)를 각각 측정하였고, 열화상 카메라를 이용하여 시편 표면의 온도를 모니터링 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.743-751
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• 2000

Because welding residual stress is formidable result in electric resistance spot welding process, and it detrimentally affect to fatigue crack initiation and growth at nugget edge of spot welded la p joints, it should be considered in fatigue analysis. Thus, accurate prediction of residual stress is very important. In this study, nonlinear finite element analysis on welding residual stress generated in process of the spot welding was conducted, and their results were compared with experimental data measured by X-ray diffraction method. By using their results, the maximum principal stress considered welding residual stress at nugget edge of the spot welded lap joint subjected to tension-shear load was calculated by superposition method. And, the $\Delta$P- $N_f$ relations obtained through fatigue, tests on the IB-type spot welded lap joints was systematically rearranged with the maximum principal stress considered welding residual stress. From the results, it was found th2at fatigue strength of the IB-type spot welded lap joints could be systematically and more reasonably rearranged by the maximum principal stress($\sigma$1max-res considered welding residual stress at nugget edge of the spot welding point.