• Title/Summary/Keyword: 잔류분포

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DIMENSIONAL CHANGES AND REDISTRIBUTION OF RESID¬UAL STRESSES DUE TO INNER LAYER REMOVAL OF RESID¬UALLY STRESSED CYLINDRICAL COMPONENTS (잔류응력이 내재하는 원통형 부품의 내면 가공에 따른 치수 변화와 잔류 응력의 재분포)

  • S.H.Shin
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.21 no.5
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    • pp.522-526
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    • 1997
  • 잔류 응력이 존재하는 부품의 가공 시에는 잔류 응력 상태가 새로운 평형 상태를 이루기 위해 재 분포되며 이는 가공 자체에 따른 변형 이와의 부가적 변형을 초래한다. 고도의 정밀도를 요하는 가공에는 이러한 잔류 응력에 의한 부가적 변형을 고려하여야 하며, 가공 후의 잔류 응력의 재 분포 상태는 가공 후 부품의 물질적 성능을 결정하는데 중요한 요소이므로 이를 예측할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 잔류 응력에 의한 부가적 치수 변화를 고려한 가공 후의 부품의 내경 및 두께와 잔류 응력의 재 분포를 예측할 수 있는 이론적 수식을 제시하고 유한요소법에 의한 시뮬레이션의 결과와 비교하였다. 초기 잔류 응력의 분포는 autofrettage process에 의해 유도되었다.

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Residual Stress Redistribution and Fatigue Behavior in Weldment (용접재의 잔류응력 재분포와 피로거동)

  • 이용복;정진성
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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    • pp.20-28
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    • 1997
  • 용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.

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Finite Element Analysis of Straight Slot Welding and Characteristics of the Weld Residual Stress Distribution (직선 Slot 용접의 유한요소해석 및 용접잔류응력 분포특성)

  • Park, Chi-Yong;Lee, Kyoung-Soo;Kim, Maan-Won;Song, Ki-Oh
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.9
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    • pp.1311-1316
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    • 2010
  • In this study, straight slot welding was carried out using a 316L stainless steel test block, and numerical simulation of the slot weld process was performed using finite element analysis. Data on the residual stress were obtained at equally spaced points on the top surface of the test block along directions parallel and perpendicular to the welding direction. After electrolytic polishing of the top surface of the block, the residual stress was measured by the X-ray diffraction method. The calculated weld residual stresses were compared with the measured data, and they were in good agreement with the data. The weld residual stress distribution inside the plate was determined from the results of finite element analysis, and the characteristics of the distribution were discussed in detail in this paper.

Residual Stress & Fatigue strenght in Welding Ship Structure (선박 용접구조의 잔류응력과 피로강도)

  • 김화수
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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    • pp.12-20
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    • 1997
  • 구조의 용접접합부에는 재료의 항복응력 크기의 용접잔류응력이 발생되고, 이 잔류응력 상태에서는 응력비(최소응력/최대응력)의 영향이 거의 없다는 것이 일정 진폭 하중조건의 피로실험결과로부터 알려져 있다. 이와 관련하여, 용접구조의 설계 단계에서는 초기 용접잔류응력이 그래도 잔류한 소형실험편의 일정진폭하중 상태의 피로실험 결과로부터 도출된 피로설계선도(S-N 선도)를 이용, 변동하중에 의한 응력 진폭의 밀도분포만으로 일생동안의 누적피해도를 구해 피로강도를 평가하는 것이 일 반적이다. 지금까지는 선박용접구조의 경우도 이러한 개념으로 피로강도 평가를 수행 하였으나, 일반적인 육상 또는 해상 용접구조물과는 달리, 화물의 적재 등의 정하중 이력에 의한 응력변동폭은 피로를 유발하는 파랑 응력변동폭보다 상당히 크다. 그리 고, 정하중에 의해 용접접합부에 인장응력을 발생시키는 하중이력을 받을 경우, 초기 용접잔류 응력은 상당히 저하될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 인장응력을 유발하는 정하중 이력에 의해 저하된 용접잔류응력분포와 이러한 잔류응력분포를 가진 선측 종늑골 용접접합부의 피로강도를 검토한다.

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축대칭 잔류응력 측정을 위한 시편의 형상연구

  • 박성한;구송회;이방업;조원만
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.11-11
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    • 1999
  • Sach의 Boring out 측정방법은 튜브 또는 실린더 등의 축대칭 부품의 3차원 잔류 응력을 측정하는데 적용할 수 있다. 이 방법은 잔류응력이 층제거시 이완된 변형율로부터 결정된다는 원리에 근거하고 있다. 적용시 가정사항으로는 1) 잔류응력 분포가 축대칭이어야 하고 2) 응력 분포가 축방향을 따라 균일해야 한다는 것이다. 그러나 실제부품은 길이가 제한되어 있기 때문에 잔류응력 분포가 균일하다는 가정이 적용될 수 없다. 본 연구에서는 시편의 길이 대 외경 비를 변화시켰을 때 유한요소해석을 이용하여 층제거시 이완된 변형율로부터 계산된 측정값과 유한요소 해석값을 비교하여 이 측정방법의 적용한계와 타당성을 조사하였으며 얻어진 결론은 다음과 같다. Sach의 Boring out 측정방법을 적용하기 위해서는 부품의 외경 대 길이 비가 3이상일 경우 측정값과 해석값은 거의 일치하는 경향을 보이며 비가 증가할수록 측정오차가 줄어들 것으로 판단된다.

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Finite Element Analysis of the Residual Stress by Cold Expansion Method under the Influence of Adjacent Holes (인접 홀의 영향을 받는 홀 확장 잔류응력의 유한요소해석)

  • Kim, Cheol;Yang, Won Ho;Seok, Chang Seong;Kim, Dae Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.3
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    • pp.79-84
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    • 2003
  • Cold expansion of fastener holes is a mechanical process widely used in the aerospace industry. This treatment leads to an improvement of fatigue behavior due to the developed compressive residual stresses on the hole surface. Despite its importance to aerospace industries, little attention has been devoted to the accurate modeling of the process. This study is devoted to the modeling and simulation of the residual stress resulting from the cold expansion of two adjacent fastener holes. Simultaneous cold expansion of two adjacent holes lead to much higher compressive residual stress than sequential cold expansion.

Distribution Characteristics of Weld Residual Stress on Butt Welded Dissimilar Metal Plate (이종금속 평판 맞대기용접의 용접잔류응력 분포특성)

  • Lee, Kyoung-Soo;Park, Chi-Yong;Kim, Maan-Won;Park, Jai-Hak
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.9
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    • pp.1317-1323
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    • 2010
  • In this study, the weld residual stress distribution at a dissimilar-metal welded plate of low alloy carbon steel and stainless steel, which are widely used in nuclear power plants, was characterized. A plate mock-up with butt welding was fabricated using SA 508 low alloy steel and Type 304 stainless steel plates and the residual stresses were measured by the X-ray diffraction method after electrolytic polishing of the plate specimen. Finite element analysis was carried out in order to simulate the butt welding of dissimilar metal plate, and the calculated weld residual stress distribution was compared with that obtained from the measured data. The characteristics of the three-dimensional residual stress distribution in a butt weld of dissimilar metal plates were investigated by comparing the measured and calculated residual stress data.

Effect of Heat Treatments on Welding Residual Stresses of AISI 4130 Steel (AISI 4130강의 용접잔류응력에 미치는 열처리의 영향)

  • 양영수;나석주;김원훈;조원만
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.6
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    • pp.1982-1989
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    • 1991
  • The effect of heat treatments were considered on the residual stress fields of AISI 4130 weldments. In experiments, various heat treatments such as preheating, postheating, stress relieve annealing and hardening treatment were carried out for the GTA weldments and the residual stress was measured by using the hole drilling method. The post weld heat treatment at 230.deg.C, which aimed mainly to prevent the possible weld cracking, was found to have only a negligible effect on the welding residual stress distribution, while the annealing treatment at 600.deg.C almost completely removes the residual stress. It was also revealed that the hardening treatment causes no further residual stresses in weldments.

Effects of Soil Chemical Properties on the Distribution and Forms of Heavy Metals in Paddy Soils near Zine Mines (아연광산 주변 논토양에서 토양(土壤) 화학성(化學性)이 중금속의 형태(形態) 및 그 분포(分布)에 미치는 영향)

  • Hyun, Hae-Nam;Yoo, Sun-Ho
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.24 no.3
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    • pp.183-191
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    • 1991
  • A study was conducted to determine the influence of soil chemical properties on the distribution and forms of cadmium (Cd), lead (Pb), copper(Cu) and Zinc(Zn) in paddy soils near zinc mines. A sequential extraction procedure was used to fractionate the heavy metals in soils into the designated from of water soluble, exchangeable, organically bound, oxide/carbonate, and sulfide/residual. The predominant form of Cd, Pb, Cu and Zn in the soils was found to be sulfide/residual form. Oxide/carbonate Cd and Pb and organically bound Cu were high, while exchangeable Pb and Cu were very low. Water soluble Cd, Pb and Cu were not detected in the soils. The percentages of the heavy metals content in exchangeable fractions were inversely correlated with those in sulfide/residual fractions in the soils. Exchangeable Cd and Zn and the oxide/carbonate Pb were shifting to the sulfide/residual form with soil depth and the chemical forms of Cu were not changed. Organically bound Cu was positively correlated with soil organic matter content but Cd, Pb and Zn were not. The percentages of Cd, Pb and Zn content in exchangeable forms decreased with soil pH, while those in oxide/carbonate and sulfide/residual forms increased with soil pH. The amounts of oxide/carbonate and sulfide/residual forms of pb were higher than those of Cd and Zn at same soil pH.

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A Study on the Distribution of Residual Stress for Drilled Shaft (현장타설말뚝의 잔류응력 분포에 관한 연구)

  • Kim, Won-Cheul;Hwang, Young-Cheol;Ahn, Chang-Yoon
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.45-51
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    • 2005
  • The distribution of shaft resistance is measured by the static load test with the strain gauge or stress gauge, so that the long-term load distribution must be considered for the pile design. However, the measurement by strain gauge generally assumes the 'zero reading', which is the reading taken at 'zero time' with 'zero' load and the residual stress, which is the negative skin friction(or the negative shaft resistance) caused by the pile construction, is neglected. Therefore, the measured value by strain gauge is different from the true load-distribution because residual stresses were neglected. In this study, the three drilled shafts were constructed, and the strain measurements were carried out just after shaft construction. As a result of this study, it is shown that the true load-distribution of drilled shaft is quite different with known load distribution and the true load-distribution of drilled shaft changed from the negative skin friction to the positive skin according to the load increment.

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