• Title/Summary/Keyword: 응력 범위

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순환골재를 활용한 연약지반개량용 다공질 콘크리트 말뚝의 전단특성 (Shear Strength Characteristics of Recycled-Aggregate Porous Concrete Pile for Soft Ground Improvement)

  • 윤길림;윤여원;강오람;유승경;이규환
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권12호
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    • pp.75-84
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    • 2008
  • 순환골재를 이용한 다공질 콘크리트 말뚝(RAPP, Recycle aggregate porous concrete pile) 공법은 연약지반에서 원지반과 다져진 다공질 콘크리트 말뚝이 복합지반을 이루어 연약지반을 개량하는 공법이다. 본 연구에서는 순환골재를 이용한 다공질 콘크리트 말뚝의 강도정수 및 응력-변형을 관계를 조사하기 위하여 현장조건을 재현하여 재성형한 순환골재 다공질 콘크리트 말뚝(RAPP)-점토 혼합토에 대하여 삼축압축시험을 하였다. 삼축압축시험의 공시체는 치환율 15, 35, 60, 100%로 조성, 복합지반의 전단거동 특성을 규명하였다. 또한 현재 연약지반 개량공법 중 모래다짐말뚝(SCP, sand compaction pile)공법과의 비교를 위하여 모래-점토 혼합토의 시험도 실시하였다. 시험결과, RAPP-점토 혼합토의 경우, 내부마찰각은 $18{\sim}34$도의 범위를 나타났으며, 점착력의 경우는 $557.0kPa{\sim}588.0kPa$의 범위를 나타났다. 하지만 모래-점토 혼합토의 강도정수값은 내부마찰각은 $26{\sim}35$도의 범위를 나타났으며, 점착력은 치환율별로 $4.0{\sim}18.0kPa$의 범위로 나타났다.

탄력저항성운동 프로그램이 인지기능저하 노인의 상지유연성 및 근력에 미치는 효과 (Effect of resistance training on joint flexibility and muscle strength of upper extremities of elderly with impaired cognition)

  • 김신미;이윤정;김환중
    • 한국노년학
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    • 제29권3호
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    • pp.987-1000
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    • 2009
  • 시설입소 인지기능저하 노인은 전반적으로 활동이 부족하며 노화로 인해 근력, 유연성, 평형성 및 협응력 등이 약화되어 일상생활의 불편감 뿐 아니라 사고의 가능성이 증가되어 체계적인 활동 프로그램의 필요성이 절실하다. 본 연구는 탄력밴드를 이용한 탄력저항성운동 프로그램을 시행하여 유연성과 근력에 미치는 효과를 검증하고자 시행되었다. 본 연구는 대조군 전후 실험설계로 연구 대상자는 J시 소재의 노인시설에 거주하는 65세 이상 인지기능저하 노인 34명을 대상으로 하였다. 탄력저항성운동 프로그램 기간은 4주간으로 첫 주 3일간은 사전 조사를 수행하였으며 이후 3주간 오전에 1시간씩 일주일에 5일, 총 15일간 진행하였다. 사후 측정은 운동 프로그램이 종료 후 2일간 이루어졌다. 프로그램 시작 전·후 대상자의 일반적 특성, 일상생활동작, 인지기능, 유연성(견관절 운동범위, 상지관절 주변조직의 신장능력), 근력(악력, 어깨근력)을 측정하였다. 탄력저항성운동 프로그램 시행 후 견관절 운동범위 중 우측 굴곡, 우측 신전, 우측 외회전 범위가 실험군에서 유의하게 증가하였으며 어깨근력의 경우 좌측 굴곡 근력, 좌측 신전 근력, 좌·우측 외전 근력이 대조군에 비해 통계적으로 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 반면에 악력과 상지관절 주변조직의 신장능력은 실험군과 대조군에서 유의한 차이가 없었다. 이상의 결과로 탄력저항성운동 프로그램은 시설 입소 노인의 유연성과 근력에 비교적 효과적인 것으로 나타났으나 프로그램의 일반화를 위해 대상자의 신체능력에 맞는 강도와 기간에 변화를 주는 연구와 효과시기, 효과의 소멸시기 등에 관한 연구가 지속되어야 하며 보다 더 정련된 프로토콜을 만들어야 함을 제언하는 바이다.

강구조물(鋼構造物) 맞대기 용접연결부(鎔接連結部)의 피로파괴거동(疲勞破壞擧動)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Fatigue Fracture Behavior in Butt Welded Joints of Steel Structures)

  • 박제선;정영화;김정태
    • 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.

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임플란트 식립 시 골질이 주입회전력에 미치는 영향에 관한 삼차원 유한요소 분석 (Effect of Bone Quality on Insertion Torque during Implant Placement; Finite Eelement Analysis)

  • 정재덕;조인호
    • 구강회복응용과학지
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    • 제25권2호
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    • pp.109-123
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    • 2009
  • 임플란트 골유착의 성공과 임플란트 안정성에서 가장 중요한 것은 골의 양과 질이며 안정성을 평가하는 방법 중 하나인 주입회전력도 골질에 영향을 받는다. 임플란트를 식립할 때 모터에서 생긴 힘이 임플란트에 전달되면 임플란트는 회전력(moment)과 축력(axial force)을 갖게 되고 임플란트와 접촉한 골에서는 절삭과 압박 그리고 마찰이 일어나 응력이 생기는데 이 때 측정되는 주입회전력(insertion torque)은 골질에 따라 다양하게 나타난다. 본 연구에서는 임플란트를 하악 소구치 부위 골에 식립하는 것을 가정하여 골질을 치밀골의 두께와 망상골의 밀도 그리고 하방 치밀골 존재 시로 나누고, 골의 응력과 변위를 소탄성 범위의 유한요소법으로 분석하고 유효응력(von Mises stress)과 회전력 그리고 축력을 비교 연구하여 골질이 주입 회전력에 미치는 영향을 평가하였다. 임플란트($Br{\aa}nemark$ MKIII.RP, ${\phi}3.75{\times}10.0mm$, Nobel Biocare, $G{\ddot{o}}teborg$, Sweden) 와 원통형 골모형(${\phi}9.5{\times}12.0mm$)의 유한요소 모형을 설계하고 변수로 상부 치밀골의 두께(0.5 mm, 1.5 mm, 2.5 mm)와 치밀골 하부에 망상골의 밀도($0.85g/cm^3$, $1.11g/cm^3$, $1.25g/cm^3$) 그리고 골모형 하부에 1 mm 두께의 치밀골 유무에 따라 총 7개의 모형을 만들었으며, 임플란트가 식립될 때 발생하는 유효응력과 축력 그리고 회전력을 시간대 별로 비교하였다. 임플란트 플랜지 하연이 골의 상부를 파고드는 300 msec, 중간 정도 들어간 550 msec, 완전히 들어가 플랜지 상면이 골 표면과 일치한 800 msec로 나누어 관찰하였을 때 축력은 500 msec 전후에서, 회전력은 800 msec 전후에서 최대값를 보였으며 유효응력 분포는 서로 비슷하였다. 이 같은 실험 결과를 바탕으로 축력을 영역 별로 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트는 플랜지가 골을 파고들 때 축력이 치밀 골에서 가장 높았고, 회전력은 플랜지가 골상부에 걸리어 축력이 급격히 감소한 이후에 최대 회전력을 보였으며, 이 때 유효응력 분포는 플랜지와 접촉하는 골 상부에 집중되었다. 2. 임플란트 식립 시 치밀골의 두께가 두꺼울수록 축력과 회전력이 높게 나타났으며 치밀골의 두께가 축력과 회전력에 가장 큰 영향을 주었다. 3. 치밀골의 두께가 1.5 mm 이상인 경우 망상 골의 밀도가 축력에 미치는 영향은 작았고, 치밀골의 두께가 0.5 mm인 경우 망상골의 밀도가 축력과 회전력에 영향이 있을 것으로 사료되었다. 4. 양측 피질골 존재 시 축력의 합은 상부 피질골의 두께가 같은 다른 경우와 비슷하였으나 부위별 촉력은 골하부에서 양측 피질골 모형이 가장 높았고, 회전력은 하방 피질골과 접촉할 때는 피질골 두께가 같은 다른 모형보다 다소 높으나 최대 회전력은 비슷하였다. 위 결과를 토대로 하악 소구치 부위에 $Br{\aa}nemark$ MKIII 임플란트 식립 시 골질과 관련된 요소 중에 치밀골의 두께가 주입회전력에 가장 큰 영향을 주며 망상골의 밀도를 높이는 술식도 일차적 안정성 증가에 유용할 것으로 사료되는 바이다.

품종과 건조방법에 따른 고춧가루의 집단 특성 (Bulk Properties of Red Pepper Powder by Drying Method and Variety)

  • 강유리;이상훈;김현영;우관식;황인국;황영;유선미;김행란;김혜영;이준수;정헌상
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.1320-1325
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    • 2012
  • 건조방법에 따른 품종별 고춧가루의 물리적 특성을 알아보기 위하여 집단밀도, 압축특성, 쌓임각, 비회복성 일 및 응력이완 특성을 살펴보았다. 이완집단밀도는 0.4197~0.4274$g/cm^3$ 범위로 열풍건조 한반도품종이 큰 밀도를, 청양품종열풍건조가 작은 밀도를 나타내었다. 충격집단밀도는 0.523~0.586 $g/cm^3$ 범위로 원적외선건조 한반도 품종이 큰 밀도를 나타내었고 한반도품종 천일건조가 0.523 $g/cm^3$로 작았다. 하우스너 비는 1.225~1.370의 범위를 보였으며, 두 품종모두 원적외선 건조에서 큰 값을 나타내었다. 압축성은0.00157~0.00225 범위로 한반도품종 원적외선건조가 큰 압축성을 나타내었다. 압축비는 0.971~1.032의 범위로 열풍건조가 크게 나타났으며, 품종에 따라서는 한반도품종이 큰값을 나타내었다. 안식각은 37.47{\sim}$42.38^{\circ}$ 범위로 열풍건조가 큰 값을 나타내었으며, 비회복성 일은 76.0~81.7%의 범위로 건조방법에 따른 차이는 작았지만 한반도품종이 청양품종에 비해 큰 값을 보였다. $k_2$값은 1.20~1.24 범위로 건조방법 및 품종 간 차이는 작았으며, 이완성은 13.41~24.31%범위로 원적외선 건조가 큰 값을 보였고 건조 방법별로 청양품종이 큰 값을 나타내었다.

자기 유변 유체를 이용한 반능동 감쇠기의 개발 (Development of Semi-active Damper by Magneto-Rheological Fluid)

  • 정병보;권순우;김상화;박영진
    • 유변학
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    • 제11권2호
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    • pp.105-111
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    • 1999
  • 감쇠기는 기계 시스템에서 에너지를 소모하는데 사용되는 요소이다. 이러한 감쇠기에는 수동 감쇠기, 능동 감쇠기, 반능동 감쇠기 등의 종류가 있다. 반능동 감쇠기는 수동 감쇠기에 비해서 더 좋은 성능을 내면서 능동 감쇠기보다는 더 작은 동력원을 필요로 하는 장치로 상황에 따라서 그 감쇠력 특성을 변화 시킬 수 있다. 본 논문은, 자기 유변 유체를 이용한 반능동 감쇠기의 개발에 관한 것이다. 자기 유변 유체는 가제어성 유체의 일종으로 인가 자기장에 대해서 그 유동학적 성질이 변하며 높은 항복응력, 낮은 점성계수, 불순물에 대한 안정성과 넓은 사용 온도 범위 등의 장점을 가진 재료이다. 이를 이용할 경우 간단한 구조로 반능동 감쇠기를 설계할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 응답성 등의 효과도 기대할 수 있다. 본 연구에서는 자기 유변 유체를 이용하여 설계·제작된 몇 가지 종류의 감쇠기들을 통하여 그 응용 방법과 범위 그리고 응용 시 수반되는 문제점 등을 제시하였다.

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피로손상과 비파괴평가 (Nondestructive Evaluation of Fatigue Damage)

  • 권오양
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.54-61
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    • 2000
  • 피로손상이 발생하는 초기단계는 결정립계나 석출물, 그리고 잔류응력과 같은 전위(dislocation)의 이동성에 영향을 미치는 변수에 의해 지배되는 것으로 널리 알려져 있으나, 물리적으로 손상의 발생을 탐지할 수 있는 단계는 미소균열의 발생단계라 할 수 있다. 미소균열은 microcrack으로 부르는 것이 일반적이지만 피로손상의 문제에서만은 short(or small) fatigue crack으로 통용되고 있다. 따라서 미소균열 보다는 소균열 또는 피로 단균열이 더 알맞은 용어일지도 모르는데, 그 크기가 수 ${\mu}m$에서 수 mm의 범위에 걸친 균열의 총칭이다. 이러한 크기라면 대략 통상적인 비파괴시험 방법으로 탐지할 수 있는 범위의 한계 부근에 있으므로 피로손상의 탐지와 관련된 비파괴평가의 역할과 관련하여 새삼스럽게 한번 짚고 넘어가는 것도 의미 있는 일이라 생각된다. 피로와 관련하여 보고된 비파괴평가에 관한 연구는 감히 그 숫자를 헤아릴 수 없이 많으나 그 대부분은 피로균열의 성장 및 전파에 관한 것으로, 피로 단균열과 관련한 연구는 상대적으로 적으며 특히 국내에서는 거의 찾아볼 수 없다. 그러나 피로 단균열의 탐지와 관련하여 지금까지 전세계적으로 보고된 연구 결과는 다수 있으므로 여기서는 주로 비파괴평가로 볼 수 있는 연구에 대해서만 살펴보기로 한다.

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경량압전 복합재료 작동기의 작동범위를 이용한 총유효 모멘트 (ME)의 예측 (Prediction of the Total Effective Moment (ME) Using Stroke Range in Lightweight Piezoelectric Composite Actuator(LIPCA))

  • 윤광준;김철웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권2호
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    • pp.120-127
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    • 2006
  • The fatigue behavior of LIPCA was so sensitive to the manufacturing condition, the environmental factors and the change of the test apparatus. Therefore, we could be considering not only the relationship between the stroke range $({\Delta}h)$ and actuating frequency but also the relationship between the stroke range $({\Delta}h)$ and the total effective moment $(M^E)$. Thus, this study proposed the calculation method of the applying $M^E$ when the $({\Delta}h)$ of LIPCA was increased from 1.mm to 20mm. To estimate the relationship between the total effective moment $(M^E)$ and the Bernoulli-Euler bending moment (M) was reviewed. And the residual stress distribution of LIPCA and THUNDER using the CLT was evaluated. In conclusions, converting the $({\Delta}h)$ of LIPCA to the radius of curvature (p) and calculating the $(M^E)$, it was found that the p by the $M^E$ changed similarly as the $({\Delta}h)$. It was found that the $M^E$ was 2.2 times as the M. While CFRP and PZT of LIPCA, which had the superior compressive characteristic, had the compressive residual stress, GFRP was subject to the tensile residual stress. Since this reversed configuration between the compressive residuals stress and the tensile one was made, the requirement of the stroke range $({\Delta}h)$ increase was satisfied.

150MPa 초고강도 콘크리트의 배합 및 재료역학특성 평가 연구 (Evaluation on Mechanical and Mixing Properties of Ultra-high Strength Concrete with fck=150MPa)

  • 강훈;안종문;신성우
    • 한국건축시공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.113-120
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    • 2010
  • 본 연구에서는 실내 배합 실험을 통하여 150MPa 초고강도 콘크리트의 제반 물성을 평가한 후 150MPa 초고강도 콘크리트제조를 위한 최적 배합 조건을 제시하고자 하며 압축강도, 응력-변형률 관계, 탄성계수와 인장강도, 휨강도 등과 같은 기본적인 재료역학 특성을 평가하고자 한다. 이를 위하여 초고강도 콘크리트의 목표 물성으로 배합강도는 150MPa, 슬럼프 플로는 $700{\pm}50mm$를 목표로 정하여 57개의 배합을 실시하였으며, 각각의 배합조건에 따른 물성 및 역학특성을 검토하였다. 실험결과 초고강도 콘크리트는 보통의 고강도 콘크리트보다 매우 큰 점성을 가지므로 이러한 점성과 콘크리트 타설 및 작업성의 상관성을 고려하여 700~800mm 정도의 플로값을 확보하여야 할 것으로 판단되며, 재령 56일 압축강도를 100%로 할 때 3일은 64%, 7일은 70%, 28일은 약 95% 발현하였다. 150MPa 정도의 초고강도 콘크리트 제조를 위한 단위 시멘트량은 대략 1030~1150kg/$m^3$ 정도이며, 물-결합재비는 12~14%의 범위 내에서 적당하며, 잔골재율은 점성 및 작업성을 고려하여 30~35% 범위 내에서 결정될 수 있음을 확인하였다.

850℃에서의 Alloy 617 용접재의 저사이클 피로 특성 (Low Cycle Fatigue Behavior of Alloy617 Weldment at 850℃)

  • 황정준;김선진;김우곤;김응선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권3호
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    • pp.193-198
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    • 2017
  • Alloy 617은 초고온가스로(VHTR)의 중간열교환기(IHX)의 유력한 후보 재료 중의 하나이다. $850^{\circ}C$의 고온에서 Alloy 617 용접재의 저사이클 피로 거동을 고찰하기 위하여, 완전 양진 변형률제어 피로시험이 0.6에서 1.5%의 전변형률범위에서 수행되었다. 용접재 시험편은 V-그루브 형상의 가스텅그스텐아크 용접한 용접 패드로부터 가공되었다. 피로수명은 전변형률범위가 증가할수록 감소하였다. 모든 실험조건에서 Alloy 617 용접재 시험편의 반복 응력 반응 거동은 초기 수 사이클에서 반복 변형률 경화현상을 나타내었다. 또한 모든 피로 균열의 발생과 전파는 입내파괴의 파손 모드를 보였다.