• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.603-612
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• 2000

Corrosion characteristics on the 12Cr alloy steel of turbine blade was electro-chemically investigated in 3.5wt% NaCI and 12.7wt% Na2S04 solution, respectively. Electro-chemical polarization test, Huey test and Oxalic acid etching test were previously conducted to estimate corrosion susceptibility of the material. And, using the horizontal corrosion fatigue tester, corrosion fatigue characteristics of 12Cr alloy steel in distilled water, 3.5wt% NaCI solution, and 12.7wt%(1M) Na2S04 solution were also fracture-mechanically estimated and compared their results. Parameter considered was room temperature, 60'C and 90'C. Corrosion fatigue crack length was measured by DC potential difference method.Obtained results are as follows,1) 12Cr alloy steel showed high corrosion rate in 3.5wt% NaCI solution and Na2S04 solution at high tempratue.2) Intergranular corrosion sensitivity of 12 Cr alloy was smaller than austenitic stainless steel.3) Corrosion fatigue crack growth rate in 3.5wt% NaCI and 12.7wt%(IM) Na2S04 solution is entirely higher than in the distilled water, and also increased with the temperature increase.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.853-860
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• 2017

본 연구는 균열 발생 및 전파단계에서 하중모드 II의 영향을 평가하기 위해 피로균열 하한계 영역의 혼합모드 I+II 하중을 통해 실험적으로 평가하였다. 균열 발생단계(Stage I)에서는 혼합모드상태에서 하중작용 각도(${\theta}$)가 증가할수록 모드 II 영향으로 인하여 낮은 하중에서 균열이 발생하고, 균열 전파단계 (Stage II)에서는 균열전파 속도는 감소하였다. 다단계 하중작용 각도변화에 따른 하중모드 II영향은 균열전파단계 실험을 통해 평가하였다. 혼합모드 I+II 하중 작용 시 작용각도 ($0^{\circ}{\rightarrow}{\theta}{\rightarrow}60^{\circ}$) 증가에 따라 피로균열전파속도는 감소하였으며 늦게 발생한 균열에서도 마찬가지로 감소하였다. 작용각도가 ${\theta}{\geq}75^{\circ}$ 범위에서는 하중작용각도 증가에 따라 피로균열전파속도가 증가하고 피로수명이 감소하는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권3호
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• pp.281-288
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• 2004

The hybrid composite material (Al/GFRP laminates) are applied to the fuselage and wing in a aircraft. Therefore, Al/GFRP laminates suffer from the cyclic bending moments. This study was to evaluate the effect of fiber stacking angle on the fatigue crack propagation and delamination behavior using the relationship between crack growth rate (da/dN) and stress intensity factor range (ΔK) in Al/GFRP laminates under cyclic bending moment. The variable delamination growth behavior in case of three different type of fiber orientations, i.e., [Al/O$_2$/Al], [Al/+45$_2$/Al] and [Al/90$_2$/Al] at the interface of Al layer and glass fiber layer was measured by ultrasonic C-scan images. As results of this study, It represent that the delamination shape should turns out to have more effective characteristics on the fiber stacking angle. The extension of the delamination zone in case of [Al/+45$_2$/Al] and [Al/90$_2$/Al] were not formed along the fatigue crack profile. The shape of delamination zone depend on fiber stacking angle and the variable type with the delamination contour decreased non-linearly toward the crack tip at the Al layer.

• Journal of Welding and Joining
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• 제6권2호
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• pp.30-39
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• 1988

Generally, as the welded region of weld structures has the incomplete bead and welded deposit which are able to behave like the surface cracks occasinally, there is a high possibility that the fatigue fracture of the weld structures is due to the surface cracks on the wlded region. This study was done to investigate the effects of post weld heat treatment (PWHT) on the fatigue behaviors of the surface crack of the heat affected zone (HAZ) for the multi-pass welds under the repetitive pure bending moment. The obtained results are summarized as follows : 1. The crack grows to the depth direction initially as the number of cylces increase, the amount of crack length is increased for the surface dir3ction and cive versa for the depth direction. 2. The fatigue life is increased in a order of as weld, PWHT specimens and parent. 3. As the number of cycles increase, the crack length is increased to th surface direction. The increase of the depth length is blunted at the center of specimen thickness. 4. The fatigue crack growth of PWHT specimens to the surface direction is dependent upon the holding time and applied stress during PWHT. In order words, the crack growth rate decreases with the holding time and increases with the applied stress during PWHT. 5. As the crack grows, the aspect formed in the course of crack propagation approaches to semicircle for parent and ellipse with the largest semidiameter for PWHT ($1/4hr, 15kgf/mm^2$) 6. At depth direction, it is difficult to apply to the paris' equation because of the scattered data between the crack growth rate and the stress intensity factor range.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1605-1614
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• 1992

본 연구에서는 고장력 7075-T73 알루미늄합금에 대하여 변동하중의 기보파형 인 단일과대하중과 고-저(high-low) 블럭하중하의 지연거동에 미치는 과대하중비 %O.L., 기준응력확대계수범위 .DELTA. $K_{b}$ 및 무차원 균열깊이 a/W의 영향을 규명하였 으며, 또한 Wheeler모델의 수정에 의한 예측피로수명을 실험치와 함께 검토하였다.다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권6호
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• pp.996-1003
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• 2001

In order to investigate the fatigue fracture characteristics by corrosion degradation of 12Cr alloy steel, both the fatigue characteristics in air of them artificially degraded during long period and the corrosion fatigue characteristics were experimentally evaluated in various environments which were determined from electro-chemical polarization tests. And also, their fracture mechanisms were analyzed and compared, fractographyically. From their results, the fracture mechanical characteristics of it artificially degraded during long period in the distilled water, 3.5 wt.% NaCl solution and 12.7wt.%(1M) Na$_2$SO$_4$solution of 25, 60 and 90$\^{C}$ did not show distinguishable difference comparing with non-corroded one in regardless of temperature and degradation period. It means that degradation of the material by just surface corrosion does not remarkably affect to fatigue crack growth. On the other hand, the crack growth rates by corrosion fatigue increased due to activity increase of corrosive factors such as OH(sub)-,Cl(sup)- and SO$_4$(sup)- at the crack tip with temperature increase. Therefore, the crack growth rates by corrosion fatigue were more faster than that in air of the artificially degraded specimen due to the such difference of crack growth mechanism.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권2호
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• pp.174-180
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• 2004

If Fiber Reinforced Metal Laminates(FRMLs) were delaminated, the decrease of stiffness and fiber bridging effect would result in the sudden aggravation of fatigue characteristics. It was reported that the delamination of FRMLs resulted from the crack of metal layers and that it depended on the crack growth. While cracks were made in FRMLs containing a saw-cuts under fatigue loading, cracks could be produced or not in FRMLs with circular holes under the same condition. When the FRMLs with the circular holes produce not the crack but the delamination, it is not possible to analyze it by the conventional fracture parameters expressed as the function of the crack. And so, this research suggests a new analytical model of the delamination to make the comparison of the delamination behavior possible whenever the cracks occur or not. Therefore, a new analytical model called Pseudo Crack Model(PCM) was suggested to compare the delaminations whether cracks were made or not. The relationship between the crack energy consumption rate( $E_{crack}$) and the delamination energy consumption rate( $E_{del}$) was discussed and it was also known that the effect of $E_{del}$ was larger than that of $E_{crack}$.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권9호
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• pp.809-815
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• 2017

압력용기 재료로 사용되는 STS 304강은 저온에서 기계적 특성이 우수하지만, 다른 합금과 비교하여 중량이 무겁다. 이러한 문제를 해결하는 방안으로 STS 304강에 콜드 스트레칭(Cold stretching)공법을 사용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 ASME 규정에 따라 제작된 콜드 스트레칭 압력용기에서 직접 채취한 콜드 스트레칭부 및 용접부 시험편을 이용하여, 상온 및 $-170^{\circ}C$에서 응력비 0.1과 0.5에 대하여 컴플라이언스법을 이용하여 피로균열진전시험을 수행하였다. 시험결과, 용접부의 피로균열진전속도는 콜드 스트레칭부에 비해 동일 응력확대계수범위에서 빠른 것을 확인하였다. 이러한 결과는 콜드스트레칭 공법을 사용하여 제작한 STS강 압력용기 개발을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한토목학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.53-62
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• 1986

소재시험편(素材試驗片)과 맞대기 용접시험편(鎔接試驗片)을 대상(對象)으로 피로시험(疲勞試驗)을 행(行)하여 작용최대응력(作用最大應力)-피로수명(疲勞壽命)(S-N)선도(線圖), 소성변형율(塑性變形率)-하중반복회수(荷重反復回數)(${\varepsilon}_p$-N)선도(線圖), 초기균열발생시(初期龜裂發生時)의 소성변형율(塑性變形率)-피로수명(疲勞壽命)(${\varepsilon}_p-N_c$)선도(線圖) 및 균열성장율(龜裂成長率)-응력확대계수변동범위(應力擴大係數變動範圍)(da/dN-${\Delta}K$)선도(線圖)를 그려서 강구조물(鋼構造物) 용접부(鎔接部)에서의 여러가지 피로거동(疲勞擧動)을 검토(檢討)하였다. 본(本) 연구(硏究)에서 얻어진 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 하중반복회수(荷重反復回數) $2{\times}10^6$ cycle에서의 피로강도(疲勞强度)는 용접부(鎔接部)가 소재부(素材部)의 약(約) 60%였으며 강복응력(降伏應力)에 대한 피로강도(疲勞强度)의 비(比)는 소재부(素材部)와 용접부(鎔接部)가 각각(各各) 0.72, 0.65로 나타났다. 용접시험편(鎔接試驗片)의 S-N 선도(線圖)는 피로강도(疲勞强度)의 감소(減少)가 완만(緩慢)한 구간(區間)과 피로강도(疲勞强度)의 감소(減少)가 큰 구간(區間)으로 분류(分類)되어 작용최대응력(作用最大應力)이 작을 수록 피로강도(疲勞强度)의 감소(減少)가 커지는 현상(現象)을 보였다. 두 구간(區間)으로 구분(區分)되지 않은 S-N 선도(線圖)에 의한 피로강도(疲勞强度)에 비(比)해 $2{\times}10^6$ cycle에서의 피로강도(疲勞强度)가 약(約) 83%에 해당(該當)하였다. 이는 낮은 응력(應力)에서 용접부(鎔接部) 내부결함(內部缺陷)의 영향(影響)이 크게 작용(作用)하는 때문이 아닌가 생각된다. 용접시험편(鎔接試驗片)의 경우(境遇) 소재시험편(素材試驗片)에 비(比)해, 또 작용최대응력(作用最大應力)이 클수록 초기균열발생(初期龜裂發生)이 빠르고 균열발생직전(龜裂發生直前)의 소성변형율(塑性變形率)의 증가(增加)가 급격(急激)한 것을 알 수 있었다. 소재시험편(素材試驗片)에서 ${\varepsilon}_p-N_c$ 관계식(關係式)의 상수(常數) ${\alpha}$값이 0.42 로 Manson, Coffin의 연구결과(硏究結果)와 거의 일치(一致)하였고 용접시험편(鎔接試驗片)에서는 이 값이 0.28 로 이들의 연구결과(硏究結果)와 큰 차이(差異)를 나타내었는데, 이는 피로(疲勞)에 의한 용접부(鎔接部) 소성변형(塑性變形)의 급격(急激)한 변화(變化)와 내부결함(內部缺陷)의 영향(影響)이 작용(作用)했기 때문이 아닌가 생각된다. 이와 같은 결과(結果)로 볼 때 기존(旣存)의 강구조물(鋼構造物) 및 향후(向後) 신설(新設)될 강구조물(鋼構造物) 용접부(鎔接部)의 품질(品質) 및 피로(疲勞)에 대한 안전성(安全性)에 적절(適切)한 대책(對策)이 요망(要望)되며, 이 분야(分野)에 관한 더 많은 연구(硏究)가 행(行)해져야 되리라고 사료(思料)된다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2000년도 암반공학문제의 수치해석(Numerical Analysis in Rock Engineering Problems)
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• pp.67-75
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• 2000

암석의 파괴인성 측정법으로서 최근에 연구되고 있는 Brazilian 파괴인성 시험을 PFC code를 이용하여 수치해석적으로 시뮬레이션하였다. 이로부터 가압면 형태, 시험편과 모델링 입자의 크기 관계, 가압면 각도 범위, 하중속도 등의 영향 변수에 대한 분석 및 적정 기준에 대해 검 토하였다. 균등한 하중 전달을 위해 가압면이 평면인 Brazilian 시험편을 도입하였는데, 시험편 중앙에서 초기 인장균열을 생성하고 파괴인성 산정에 필요한 안정한 인장균열 진전 시점의 임계하중이 나타나는 하중-변위 곡선을 얻을 수 있는 가압면 각도는 $20^{\circ}C$ -$40^{\circ}C$ 범위로 나타났다. 가압면 각도가 $20^{\circ}C$ 인 경우에, 디스크 시험편의 구성입자 반경이 1 mm 이하이고 하중속도가 0.01 mm/s 이하인 조건에서는 거의 일정한 파괴인성값을 얻을 수가 있었다. 가압면 각도가 $20^{\circ}C$이상이고 하중속도가 0.01 mm/s 이하는 파괴인성 측정에서 중요한 기본 조건인 시험편 중 에서의 인장균열 생성 및 이 인장균열의 안정적인 진전 제어를 위한 조건인 것으로 볼 수가 있다.