• 대한기계학회논문집A
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• 제34권11호
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• pp.1773-1778
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• 2010

본 논문은 원자력 내진등급 원전용 주냉각수 펌프의 지진하중에 대한 구조 건전성을 코드에 따라 평가하였다. 펌프 구조물을 3차원 모델링하여 유한요소법을 사용하여 모달 해석 및 응답스펙트럼 해석을 수행하였다. 모달 해석 결과 고유진동수, 모드형상 및 모드참여계수를 얻을 수 있었다. 응력해석에서 구한 응력들을 조합하여 원자력 규격집에서 제시한 허용응력과 비교하여 펌프의 구조 건전성을 판단하였다. 모든 지진하중에 대한 펌프 구조물에서의 응력은 허용값 보다 작게 분포하므로 구조적 건전성을 유지한다고 평가할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.796-800
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• 2009

토목구조물 및 사면의 붕괴는 집중호우가 내리는 경우 많이 발생하고 있으며, 특히 사면에서는 붕괴까지의 변형이 급속히 진행되어 이를 사전에 예방하기는 매우 어려운 현실이다. 침투 및 배수과정에서의 사면 붕괴는 강우침투로 인한 지반의 물리적 특성변화가 직접적으로 사면의 안전계수 변화에 영향을 주는 것으로 판단되며, 이때 발생하는 물리적 특성변화로는 침투시 사면 내 지반의 단위 중량은 증가하여 전단응력의 증가 및 전단강도 감소현상이 발생하며, 이와 반대로 사면 내 배수로 인하여 전단응력의 감소 및 전단강도의 증가현상이 발생한다. 따라서 본 연구에서는 강우침투로 발생하는 지반의 포화도 변화를 지반 내 투수계수의 함수로 설명하여 강우로 인한 지반의 침투 및 배수과정을 규명하고자 한다. 일반적으로 지반 내 지하수의 침투과정은 라플라스 공식을 적용한다. 그러나 라플라스 공식은 정상 상태(Steady State)일 경우에만 사용할 수 있고, 강우 등으로 인한 지하수의 수두 변화가 발생한 비정상 상태(Unsteady State)의 경우에는 부적합하므로 사면과 옹벽 등의 토질구조물에서는 안전성 변화를 계산할 수 없다. 이를 위해 사면 내 지반의 침투 및 배수과정을 투수계수의 함수로 나타내어, 강우의 침투과정을 Fourier Series, 변수분리법 및 섭동함수를 사용하여 식으로 유도함으로서 강우에 의한 지반의 침투 및 배수과정에 따른 사면 내 지하수의 분포를 예측한다. 침투과정 해석을 위하여 지표에서 포화대까지의 깊이 10m의 모델사면 및 지표부터 포화대까지의 포화도는 직선으로 비례한다는 가정을 적용한다. 먼저 푸리에 급수를 이용, 시간에 따른 온도를 열전달에 관하여 편미분하여 발생하는 열확산계수를 투수계수로 변환함에 따라 지하수의 시간과 수직방향거리에 대한 지반의 포화도를 산정한다. 변수분리법은 산정된 포화도에 지반의 초기조건과 경계조건를 고려하기 위해 적용하며, 변수분리법에 의해 산정된 지하수 분포를 섭동함수법으로 과도 및 정상상태로 분류한다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, Fourier Series와 변수분리법, 섭동함수를 이용하여 강우에 의한 지반의 포화도 변화를 수식적으로 나타낼 수 있으며 둘째, 지반에서의 강우침투과정을 식으로 표현함으로서, 깊이별 시간에 따른 포화도의 영역이 상부로부터 하부로 전이되는 과정을 알 수 있다. 셋째, 푸리에 급수를 이용한 지반의 침투계산으로 강우로 인한 지반의 포화영역 및 불포화영역을 명확히 구분할 수 있으며, 각 깊이별 포화도를 계산하여 각 구간에서 불포화구간의 전단강도에 대한 보다 정확한 계산이 가능하리라 판단된다.

• 비파괴검사학회지
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• 제32권2호
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• pp.149-154
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• 2012

용접구조물에는 외력이 부가되기 이전에 잔류응력이 걸려 있으므로 용접잔류응력 크기 및 분포 상태는 취성파괴, 피로강도, 응력부식균열, 좌굴, 시효변형과 같은 다양한 형태의 손상에 직접적으로 영향을 끼쳐 잔류응력을 정량적으로 해석하기 위한 지속적인 연구가 필요한 실정이다. 본 논문은 비파괴적인 기법 중 레이저를 이용한 전자처리스페클패턴 간섭법을 이용하여 평판 용접시험편의 외부하중에 따른 전체 거동에 잔류응력의 측정 기법을 제시하고자 한다. 용접시험편에 인장 하중을 가하였을 때, 이를 전자처리패턴스페클 기법을 이용하여 측정하였다. 측정된 결과로부터 용접시험편의 모재부와 용접부의 변형률을 측정하고, 이를 이용하여 탄성계수를 측정하였다. 본 논문은 전자처리스페클패턴 간섭법으로 용접시험편의 용접부와 모재부의 변형률의 차이를 이용하여 잔류응력 값을 산출하는 식을 제시하였고, 이를 수치적으로 계산하여 잔류응력 값을 산출하였으며 측정 결과, 모재부에 비해 용접부의 탄성계수가 약 3.7배 높은 약 8.46 MPa로 측정되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.105-112
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• 1980

정현적 응력을 받고 있는 정탄성 결합부의 에너지 손실을 여러 가지 인자를 고려하여 구하였다. 탄성접착결합부의 해를 구하고 탄성해의 전단계수를 복소전단계수로 대치하여 점탄성 접착결 합부의 전단변형분포를 구하였다. 주어진 접착제의 최대강쇠현상은 접착제의 강성과 피접착물의 비를 증가 시킴으로서 얻을 수 있다. 구조적 결합부에서 파괴가 일어나지 않도록 피접착부와의 강성비를 결정함에 있어 주의를 요한다.

• 한국해양공학회지
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• 제17권2호
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• pp.54-59
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• 2003

The characteristics of the parameters for the probability distribution of fatigue crack growth life, using the non-Gaussian random process simulation method is investigated. In this paper, the material resistance to fatigue crack growth is treated as a spatial random process, which varies randomly on the crack surface. Using the previous experimental data, the crack length equals the number of cycle curves that are simulated. The results are obtained for constant stress intensity factor range conditions with stress ratios of R=0.2, three specimen thickness of 6, 12 and 18mm, and the four stress intensity level. The probability distribution function of fatigue crack growth life seems to follow the 3-parameter Wiubull,, showing a slight dependence on specimen thickness and stress intensity level. The shape parameter, $\alpha$, does not show the dependency of thickness and stress intensity level, but the scale parameter, $\beta$, and location parameter, ${\gamma}$, are decreased by increasing the specimen thickness and stress intensity level. The slope for the stress intensity level is larger than the specimen thickness.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.301-306
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• 2002

The characteristics of parameters for the probability distribution of fatigue crack growth lives by the non-Gaussian random process simulation method is investigated. In this paper, the material resistance to fatigue crack growth is treated as a spatial random process, which varies randomly on the crack surface. Using the previous experimental data, the crack length - the number of cycles curves are simulated. The results are obtained for constant stress intensity factor range conditions with stress ratio of R=0.2, three specimen thickness of 6, 12 and 18mm, and the four stress intensity level. The probability distribution function of fatigue crack growth lives seems to follow the 3-parameter Wiubull and shows a slight dependence on specimen thickness and stress intensity level. The shape parameter, ${\alpha}$, does not show the dependency of thickness and stress intensity level, but the scale parameter, ${\beta}$, and location parameter, ${\upsilon}$, are decreased by increasing the specimen thickness and stress intensity level. The slope for the stress intensity level is larger than the specimen thickness.

• 에너지공학
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• 제28권3호
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• pp.1-9
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• 2019

화력발전소에서 사용되는 급수 가열기 튜브에서는 사용중에 두께 감육이 발생하여 수명이 소진된다. 감육에 의한 파열 우려가 있으면 수명이 종료되는데, 파열조건을 결정하는 튜브 벽의 응력은 내압에 의한 원주방향 응력의 영향이 가장 큰 것으로 알려져 있지만, 튜브 내외부 온도차이에 의한 열응력에 대한 고려 또한 필요하다. 튜브 두께 방향의 온도차이는 열응력을 발생시켜 튜브의 잔여수명을 단축시키는 영향을 준다. 본 논문에서는 급수가열기 내에서 튜브 내표면과 외표면에 온도 차이가 가장 큰 과열저감구역(de-superheating zone)을 대상으로 열응력을 연구하였다. 원주방향으로 균일하게 감육된 튜브에서 두께방향의 온도차 때문에 발생하는 원주방향 응력, 반경방향 응력 및 온도분포를 평가하기 위한 해석적 수식을 제시하였다. 제시된 해석식의 정확도와 효과를 검증하기 위해 식으로부터의 계산된 결과를 유한요소해석으로 평가한 정확한 결과와 비교하였다. 또한, 유한요소해석으로 편심 감육된 튜브에 대한 응력도 평가하였다. 열응력 해석 및 온도 분포 해석에서 대류열전달 계수의 영향을 분석하기 위해 튜브 내표면 및 외표면에 여러 값의 열대류 계수를 적용하여 해석 결과를 비교하였다. 해석 결과 튜브 내표면보다 외표면의 열대류 계수가 응력 발생에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 열하중만 고려된 경우, 균일 감육과 편심 감육 상태 모두에서 원주방향 응력이 반경방향 응력보다 크게 평가되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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• pp.387-390
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• 2009

본 연구에서는 유한요소 해석 상용 소프트웨어 중 하나인 ABAQUS 을 이용하여 기존의 ABAQUS 가 고려하지 못했던 상변태와 변태소성을 고려하는 프로그램을 개발하고 이를 이용하여 실제 용접 공정 해석을 수행하였다. 열원의 크기와 분포, 속도, 이동 경로 등을 모사하기 위해서 DFLUX 를,복합상에서의 재료의 열팽창 계수와 열변형률을 정의하기 위해서 UEXPAN 을 코딩하였다. 또한 재료의 상분율 및 온도에 따른 열적 구성 거동을 정의하기 위해서 UMATHT를 상변태와 그에 따른 변태소성을 반영하여 응력을 갱신하는 UMAT을 구현하였다. User Subroutine UMAT 은 아탄성 수식화와 합분해를 이용하여 증분형(Rate-form)으로 응력을 갱신하며 아탄성 수식화를 이용하여 상변태와 변태소성이 고려된 대응접선 계수가 새롭게 정의되었다. 프로그램의 타당성과 정확성을 검증하기 위해서 이미 그 정확성이 입증된 GFC(General Finite-element Code)를 사용하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권1호
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• pp.46-51
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• 2002

Fatigue life estimation by the theoretical stress concentration factors are, in general, considerably different from test results. And in calculating stress concentration factor, it is very difficult to consider actual geometry and material property which are the notch shapes, imperfections or defects of materials such as porosities inclusions and casting defects, etc. Therefore, the paper deals with the experimental method to find out the more exact stress concentration factors by measuring the strain distributions on each specimen by 3D-ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) System. Then the fatigue lives are compared between theoretical calculations using stress concentration factors determined by 3D-ESPI system and fatigue test results.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.172-181
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• 2003

In this study, the stress intensity factor of center crack tip is calculated by the superposition method when it is surrounded by symmetrically distributed small cracks. The values of stress intensity factors of center crack tips are compared with those of the center crack tips calculated by the superposition method. These compared errors are influenced by the locations of distributed small cracks. These errors are inspected. When small cracks overlap and approach near the center crack tip, the effect of interaction caused by these cracks becomes noticeable and these errors become larger. In case of multiple distributed small cracks except this case, the stress intensity factor of the center crack tip is easily calculated by the superposition method.