• 제목/요약/키워드: 응력이완

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복합 재료 계면의 잔류 응력 측정을 위한 비파괴 평가 기술 (Non-Destructive Measurement of Residual Stresses at the Interfaces of Composites)

  • 정용무
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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    • pp.179-189
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    • 1996
  • X-선 회절법에 의하여 Graphite 화이버-알루미늄 매트릭스 복합 재료 계면에서의 잔류 응력을 정량적으로 측정하였다. X-선 회절법으로 측정한 잔류 응력 값과 수치 해석 모델 계산 결과와 비교하였다. 모델 계산 결과보다 낮은 측정 결과를 얻었으며 이는 매트릭스의 응력 이완 또는 화이버의 basal palne sliding 현상에 기인한 것으로 추정된다.

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Padding plate 용접구조의 인장 정하중 이력에 의한 용접잔류응력 변화 및 피로강도에의 영향 (Re-distribution of Welding Residual Stress Due to Tensile Pre-load and Its Effects on Fatigue Strength in Padding Plate Weldment)

  • 강성원;김영욱;김화수;김도현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.75-82
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    • 2001
  • 건조 후 수행하는 수압시험 또는 화물의 적재 등과 같은 정하중은 파랑변동하중에 비하여 선체구조물에 상당히 큰 응력을 유발한다. 이러한 정하중이력에 의하여, 선체구조물의 응력집중으로 인해 피로강도가 문제되는 용접이음부에서는, 재료의 탄소성 거동에 의하여 초기용접잔류응력이 상당히 이완될 것으로 예상된다. 따라서, 이러한 용접이음부의 피로강도를 평가할 때에는 이완된 잔류응력의 영향을 고려하는 것이 보다 합리적이다. 본 연구에서는 선체구조물의 여러 가지 용접형태 중 Padding plate가 용접된 형태에 대하여 정하중이력($0.5{\sigma}Y,\;0.85{\sigma}Y$)에 의한 초기 용접잔류응력의 변화를 측정하며, 잔류응력의 변화가 피로강도에 미치는 영향을 검토한다.

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피로강도해석을 위한 용접잔류응력 이완의 정량적 평가 (A Quantitative Estimation of Welding Residual Stress Relaxation for Fatigue Strength Analysis)

  • 한승호;이탁기;신병천
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권10호
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    • pp.2018-2025
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    • 2002
  • It is well known that the strength and the fatigue life of welded steel components are affected extensively by welding residual stresses distributed around their weldments under not only monotonic but also cyclic loads. The externally applied loads are to be superimposed with the welding residual stresses, so that unexpected deformations and failures of the components might occur. These residual stresses are not kept constant, but relaxed or redistributed during in service. Under monotonic loads the relaxation takes place when the sum of external and welding residual stress exceeds locally the yield stress of material used. By the way, it is shown that under cyclic loads the welding residual stress is considerably relieved by the first or the early cycles of loads, and then gradually relaxed with increasing loading cycles. Although many investigations in this field have been carried out, the phenomenon and mechanism of the stress relaxation are still not clear, and there are few comprehensive models to predict amount of relaxed welding residual stress. In this study, the characteristics of the welding residual stress relaxation under monotonic and cyclic loads were investigated, and a model to predict quantitatively amount of welding residual stress relaxation was proposed.

가속화 시험을 통한 금속 밀봉재 장기성능 평가 (Evaluation of Long-term Performance of Metal Seal Through Accelerated Test)

  • 최우석;임종민;양윤영;조상순
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제18권2_spc호
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    • pp.237-245
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    • 2020
  • 사용후핵연료를 저장하는 볼트체결 저장용기의 격납경계를 형성하는 주된 구성요소는 금속 밀봉재이다. 이러한 금속 밀봉재는 열과 방사선에 의해 그 성질이 저하된다. 또한, 금속 밀봉재가 강한 열에 장기간 노출되면 크리프 현상이 발생한다. 이러한 크리프는 밀봉시스템에 응력 이완을 가져와서, 결국 밀봉재의 건전성을 해치게 된다. 이러한 응력 이완은 금속 밀봉재의 밀봉성능 저하로 이어지며, 저하의 정도에 따라 저장용기의 누설을 야기할 수 있다. 또한, 볼트 체결력의 감소도 밀봉성능 저하에 영향을 미친다. 본 논문에서는 금속 밀봉재의 격납건전성과 볼트체결력 감소를 평가하기 위해 수행한 가속화 시험의 결과에 대하여 기술한다. 전 시험기간 동안 각 시편에서의 누설률, 볼트 변형률, 금속 밀봉재 주변 온도를 계측하여 분석하였고, 금속 밀봉재는 저장기간 50년 동안 격납건전성을 유지함을 입증하였다. 또한, 가속화 시험의 타당성에 대해서 기술하였다.

변위 측정을 기본으로 한 구멍뚫기방법에 의한 잔류응력 측정 방법 (Determination of Residual Stress by the Hole Drilling Method Based on Displacement Measurement)

  • 신동일;주진원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권11호
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    • pp.1542-1550
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    • 2005
  • This paper presents the numerical procedure for calculating non-uniform residual stresses based on relieved displacements obtained from incremental hole drilling. The relationship between the in-plane displacement produced by introducing a blind hole and the corresponding residual stress is established. Finite element calculations are described to evaluate the relieved coefficients required for the determination of non-uniform residual stresses. Validity of the proposed method has been tested through three axisymmetric test examples and two three-dimensional examples. As a result of . simulation on the test examples, it is found that this numerical procedure is well adopted to measuring non-uniform residual stress in the full hole depth range of the hole diameter from the surface. The accuracy of the hole drilling method with displacement measurement is discussed, comparing tile method with strain measurement

동적 광탄성실험에 의한 응력이완 노치부근에서의 접촉특이응력 해석 (2) (Analysis of Contact Singular Stresses with Relief Notch by Using Dynamic Photoelasticity(II))

  • 이억섭;황시원;나경찬
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권7호
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    • pp.2097-2107
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    • 1996
  • The dynamic photoelastic technique had been utilized to investigate the possibillity of relieving the large local singular stresses induced at the corner of a right- angle- indenter. The indenter compressed a semi-infinite body dynamically with an impact load applied on the top of the indenter. The effects of the geometric changes of the indenter in terms of the diameter (d) and the location (1) of the stress relieving notch on the behavior of the dynamic contact stresses were investigated. The influence of stress relieving notches positioned along the edge of the semi-infinite body on the dynamic contact stresses were also studied by changing the diameter (D) and the location (L) of the notch. A multi-speak-high speed camera with twelve sparks were used to take photographs of full field dynamic isochromatic fringe patterns. The contact singular stresses were found to be released significantly by the stress relief notches both along the indenter and the edge of the semi-infinite body. The optimal position and geometry of the stress relieving notches were obtained with the aid of limited experimental results.

용접잔류응력 이완 및 노치변형률법을 적용한 십자형 필렛용접 이음부의 피로수명 평가 (Fatigue Life Evaluation Based on Welding Residual Stress Relaxation and Notch Strain Approach for Cruciform Welded Joint)

  • 한정우;한승호;신병천;김재훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1103-1108
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    • 2003
  • The fatigue strength of welded joint is influenced by the welding residual stress which is relaxed depending on local stress distributed in vicinity of stress raisers, eg. under cut, overlap and blow hole. To evaluate its fatigue life the geometry of the stress raisers and the welding residual stress should be taken into account. The several methods based on notch strain approach have been proposed in order to consider the two factors above mentioned. These methods, however, have shown considerable differences between analytical and experimental results. It is due to the fact that the amount of the relaxed welding residual stress evaluated by the cyclic stress-strain relationship do not correspond with that occurred in reality. In this paper the residual stress relaxation model based on experimental results was used in order to reduce the discrepancy of the estimated amount of the relaxed welding residual stress. Under an assumption of the superimposition of the relaxed welding residual stress and the local stress, a modified notch strain approach was proposed and verified to the cruciform welded joint.

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일체형 원자로 안전주입 노즐 이종금속 용접부에 대한 레이저 피닝 적용의 수치 해석적 연구 (A Numerical Analysis on Application of Laser Peening to Dissimilar Metal Welds in a Safety Injection Nozzle of Integral Reactor)

  • 서중현;김종성;정명조;류용호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권6호
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    • pp.599-608
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    • 2012
  • 일체형 원자로의 안전주입 노즐 이종금속 용접부의 잔류응력에 대한 레이저 피닝의 효과를 고찰하기 위해 상용 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 implicit 동적 유한요소 해석을 통해 연구를 수행하였다. implicit 동적 유한요소 해석은 기존의 실험 결과와의 비교에 따르면 레이저 피닝을 통한 잔류응력 이완에 대해 타당하다고 확인된다. 한편 내부 보수용접이 수행된 이종금속 용접부에 대해 해석이 수행되며 그 결과는 축방향 및 원환 잔류응력 모두 내부 보수용접에 기인하여 노즐의 내표면에서 인장임을 나타낸다. 또한 용접 잔류응력 이완에 대한 최대 충격 압력, 압력 지속 시간, 스폿 직경 및 피닝 방향과 같은 여러 변수의 효과를 고찰하기 위해 변수 해석 또한 수행하였다. 결과적으로, 레이저 피닝은 내표면 근처 영역의 잔류응력을 주로 이완시키는 예방정비 효과가 있음을 확인하였다.

하수관거 파손폭과 토피고를 고려한 지중 공동 및 이완영역 발생 규모에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Occurrence Scope of Underground Cavity and Relaxation Zone Considering Sewerage Damage Width and Soil Depth)

  • 유승경;안희철;김영호;한중근;홍기권;박정준
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.43-53
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    • 2019
  • 본 논문에서는 하수관거 파손에 따른 토사 유실로 인해 발생되는 지중 공동 및 이완영역의 규모를 정량적으로 분석하기 위해 하수관거 파손 폭과 하수관거 상부의 토피고 변화를 고려한 유한요소 수치해석을 실시하였다. 수치해석에서는 선행 연구에서 검증된 역학모델을 적용하였으며, 강제변위법을 이용하여 토사 유실에 따른 하수관거 파손부 주변지반의 역학적 거동을 모사하였다. 수치해석 결과로부터 파손 폭 및 토피고 변화에 따른 모형지반의 간극비 분포, 지표면 침하, 전단응력 분포 특성을 분석하였다. 또한, 지중의 전단응력 감소 특성을 분석하여 지중 공동 및 이완영역의 경계를 결정하였으며, 파손 폭과 토피고 변화에 따른 공동 및 이완영역의 발생 규모를 정량적으로 평가하였다.