• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1054-1064
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• 2009

본 연구에서는 인장시험 및 유한요소해석으로 재료의 파단 진변형률을 구하고, 궁극적으로 재료의 진응력-진변형률을 얻는 방법을 제안했다. 먼저 인장시험으로 얻은 응력-변형률 선도를 네킹점에서 선형 외삽해, 초기 진응력-진변형률 곡선을 설정하고, 이를 유한요소해석에 채택했다. 유한요소해석 후 Bridgman 계수 및 평판 수정계수들을 사용해, 단축 상태의 하중-진변형률 선도를 얻어 파단진변형률을 실험-해석적으로 구했다. 이 예측 파단진변형률의 실험치 대비 오차는 3% 미만이다. 이렇게 구한 파단 진변형률과 이에 상응하는 파단진응력을 구해 파단점을 결정한다. 이어 네킹점과 결정한 파단점을 연결하는 네킹 후 진응력-진변형률 선형선도를 확보하고, 이를 네킹 전의 실험선도와 결합해 최종적으로 재료의 진응력-진변형률 선도를 완성했다. 본 연구에서 제시한 실험-해석적 진응력-진변형률 곡선 획득 방법은 SS400 평판시편과 같이 파단면적 측정이 어려운 경우, 그 유용함이 배가된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제4권3호
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• pp.26-31
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• 1986

(1) Implant 용접저온귀열시험은 용접 열cycle에 따른 금속조직의 경향과 구속상태의 경향을 분 리하여 평가할 수 있는 사용한 시험법이다. (2) 한계파단응력(.sfgma.$_{cr}$ .)은 재료의 탄소다량( $C_{eq}$ .) 및 융접부 광산성수소량 ( $H_{D}$)과 밀접한 관계를 가지며 $C_{eq}$ . 및 $H_{D}$가 작을수록 .sfgma.$_{cr}$ .가 높다. (3) 시험편의 notch형상이 circular이든 spiral이든 한계파단응력은 동일하다. (4) 시험편의 파단은 notch로 부터 발생하기 시작하여 그 부분에서는 수소포화 의벽개파면은 나타낸다.

• 한국재료학회지
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• 제2권6호
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• pp.468-476
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• 1992

초기 결정입 크기 15${\mu}$m인 W-0.2wt%Ni, 1시간 30분과 W-0.4wt%Ni, 1시간 소결체의 응력 파단 성질 및 파괴 양상을 조사하기 위해서 direct load creep tester를 사용, 100$0^{\circ}C$~120$0^{\circ}C$, 수소분위기에서 응력 파단 시험을 행하였다. 100시간 응력 파단 강도는 W-0.4wt%Ni이 W-0.2wt% Ni보다 23% 크게 나타났다. 이것은 시험 중 결정입 성장에 따른 영향 때문으로 생각된다. W-0.2wt%NI에서 크리프 속도와 초기 결정입 크기와의 관계는 반비례하는 경향을 보였다. 활성 소결체에서 Ni 첨가량이 증가함에 따라, 단위 면적당 기공의 밀도 및 크기는 작아지고, 형태는 구형화 되어 미세균열로의 전이가 어려워 응력 파단 성질이 향상되었다. 응력 파란 시험 후, 각단면은 전형적인 입계파괴 양상을 나타내었다. 이는 소결 과정 중 생성된 기공들이 결정입계를 따라 전파하였기 때문으로 생각된다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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• pp.57.2-57.2
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• 2011

MX 석출물 형성 원소인 V과 Nb을 첨가한 11Cr-1Mo-VNb 페라이트계 내열강의 각각의 시험 온도에서 파단 시간에 따른 미세조직의 변화를 연구하였다. 초기 조직은 템퍼드 마르텐사이트 조직을 갖고 있었으며, 고온 강도를 저하시키는 ${\delta}$-페라이트는 존재하지 않았다. 주 석출상은 $M_{23}C_6$와 MX로 확인되었다. 또한, 모든 크리프 파단재에서 응력을 받은 게이지 부분이 응력을 받지 않은 그립 부분보다 석출물 및 마르텐사이트 래스 폭의 성장이 가속되는 결과를 나타내었다. 이는 크리프 변형 중 응력 집중에 의해 래스 경계를 따라 전위가 집적되고, 이에 따른 용질원자의 확산 속도가 증가하여 석출물의 성장에 따른 래스 경계의 이동이 일어나 게이지 부분이 그립 부분보다 마르텐사이트 회복이 가속된 것으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제2권4호
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• pp.270-278
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• 1992

W-0.4wt% Ni, W-0.8wt% Ni 활성 소결체의 Ni rich상의 양이 응력 파단 성질에 미치는 영향을 조사하기 위하여, direct load creep tester를 사용, 100$0^{\circ}C$~120$0^{\circ}C$, 수소 분위기에서 응력 파단시험을 하였다. 100시간 응력 파단 강도는 니켈 함량이 0.4wt%, 0.8wt%로 증가 함에 따라, W-0.2wt% Ni의 경우와 비교하여 100$0^{\circ}C$에서 43%, 90%, $1100^{\circ}C에서$ 35%, 60% 높았으며, 이는 초기 결정립 조대화, 비이론밀도의 상승과 시험 중 결정립 성장 때문으로 생각된다. W-0.4wt% Ni의 크리프변형 활성화 에너지는 81.3kca1/mol으로, 변형기구는 Ni rich 상을 통한 W 확산과 결정립 내부 변형이다. 응력 파단 시험 후, 파단면은 입계 파괴 양상을 나타내었다. 소결시 생성된 고립 기공이 결정입계에 있는 Ni rich상을 따라 전파하였기 때문이다.

• 한국안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.140-145
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• 2000

강교량 부재인 십자연결형 접착부를 하중비전달형과 하중전달형으로 각각 제작하여 피로 강도 저감 정도와 응력비 변화에 따른 피로거동을 평가하였다. 또한, 필렛용접 비드의 기하학적 형상에 따른 응력집중을 확인하기 위하여 전산해석을 수행하였다. 피로실험 결과 시험편의 응력비가 피로 강도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며, 하중전달형 시험편과 대부분의 밀착 시험편은 용접지단부에서 균열이 발생하여 모재가 파단됨을 알 수 있었다. 모재가 파단된 십자형 시험편의 피로강도는 ${\Delta}\sigma_c$=63.5 MPa로 하중 비전달형 시험편의 피로강도 ${\Delta}\sigma_c$=83.8 MPa보다 약 24% 작게 나타났다. 본 연구대상 시험편은 도로교 시방서상에 모재단면에 대한 응력으로 피로범주 C등급으로 규정하고 있으므로, 실험결과를 모재단면에 대한 응력으로 피로강도를 환산하면 78.27 MPa로 허용 피로강도보다 작은 것으로 나타났다.

• 한국안광학회지
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• 제13권4호
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• pp.89-94
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• 2008

목적: 각종 기계 부품에 주로 사용되는 9% Ni 합금강의 고온 크리프 시험과 그 시편들의 파단면을 관찰하고 Larson-Miller 변수를 적용하여 상수 C값을 결정하여 합금강의 수명을 예측하는데 있다. 방법: 본 시험의 장치는 Andrade와 F. Garofalo 등이 고안한 레버-빔 형으로 제작되었고, 크리프시험 설정조건은 시험편에 미치는 영향을 알아보기 위하여 4가지의 온도조건과 4가지 응력조건을 설정하여 16가지의 조건 하에서 시험을 실시하였다. 결과: 크리프 시험온도가 증가함에 따라 크리프 변형에 따른 응력의 멱지수(n)는 3.97에서 3.55로 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 크리프 변형의 활성화에너지는 응력이 증가함에 따라 90.39에서 83.64 kcal/mol로 점진적으로 감소하였다. Larson-Miller 변수의 계산에 의한 상수 C값은 약 22로 계산되었으며, 사용온도가 제시되면 그 수명을 예측할 수 있다. 파단면의 SEM 측정결과 저온과 고온의 경우는 입내파단에 의한 취성파괴 현상이 나타났으며, 중간정도 온도영역에서는 입계파단에 의한 연성파괴현상이 나타났으며, 일부에서는 딤풀현상도 나타났다. 결론: 9% Ni 합금강에 대한 고온 크리프시험과 그 시편들의 파단면을 관찰한 결과를 제시하여 그 파괴현상을 분석함으로써 설비분야의 부품활용에 대한 기초설계 자료를 구축하여 장비의 수명예측에 유용하게 응용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.157-162
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• 2011

발전설비 및 자동차의 엔진에서 고온과 응력이 발생하므로 안전을 위하여 제품을 생산하기 전에 재료의 수명설계가 필요하다. 본 연구에서는 온도, 응력, 파단 시간으로 이루어진 무기력계수를 이용하여 수명설계를 수식화하였다. 통합수명식을 이용하여 SP-Creep 시험 데이터와 계산된 데이터를 비교하였다. SP-Creep 시험은 X20CrMoV121강의 파단시간을 획득하기 위하여 수행하였고 수명설계식을 통해 하중, 온도, 하중-온도가 작용하는 3가지 경우를 고려하였다. 첫째로, 무기력계수는 SP-Creep 시험에서 획득한 파단응력과 시간에 의해 계산하였다. 두 번째로, 온도 조건을 주어 수명을 예상하였다. 세 번째로, 부재는 피로와 크리프가 동시에 작용할 때 커플링 효과 때문에 더 열악한 상태에 놓이게 된다. 수명은 커플링 효과 때문에 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권1호
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• pp.90-95
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• 2011

KSLV-I상단부 킥모터는 연소 중 피치 및 요 축 자세제어를 위해 플렉시블 씰이 적용된 구동 노즐을 사용하였다. 플렉시블 씰은 고무와 보강재를 번갈아 가며 적층하며, 고무의 변형을 통해 노즐이 회전할 수 있도록 한다. 따라서 플렉시블 씰 개발에서 노즐의 운용 조건에 맞는 고무를 개발하는 것은 매우 중요한다. 킥모터 플렉시블 씰 제작에 사용된 고무의 성능 평가를 위해 단축 인장시험, QLS 시험(전단 계수, 파단 전단응력), 노화 시험을 수행하였다. 시험 결과 고무의 전단 계수는 0.4310 ~ 0.4997MPa 범위를 가지며, 고무의 파단 전단응력은 2.5MPa 이상을 보이고 있다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권2호
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• pp.147-154
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• 2000

실온 대기 중에서 탄소강배관(STS370)의 피로시험을 행하였다. 배관에는 외부결함을 인공적으로 상정하여, 피로균열진전 및 관통의 거동, 균열형상, 누설 및 파단수명, 균열개구변위를 실험과 이론의 양면으로부터 비교·검토하였다. 특히, 배관의 벽두께 관통후에 있어서의 응력확대계수를 평가하기 위하여 새로운 식을 제안하였다. 피로균열이 관벽을 관통하기 전에 있어서는 판모델에 의한 Newman-Raju의 응력확대계수 평가식을 이용하므로서 aspect비와 누설수명 등 관통전의 피로균열성장거동을 평가할 수 있음을 나타내었다. 또한, 피로균열이 관벽을 관통한 후에 있어서는 본 논문에서 제안한 배관모델에 의한 응력확대계수의 평가식을 이용하여 관통후의 균열형상, 파단수명 및 균열개구변위 등 관통후의 피로균열성장거동을 평가하였다.