• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권3호
• /
• pp.20-28
• /
• 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.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권1호
• /
• pp.79-83
• /
• 2010

최근 원자력발전소 배관계의 용접 시 결함 발생의 원인이 되는 용접변형과 용접잔류응력을 감소시키고 용접 효율도 증가시키기 위해 협개선 용접법이 적용되고 있다. 협개선 용접법은 기존 용접법에 비해 상대적으로 입열량이 적고 용접변형과 용접잔류응력도 감소시킬 수 있기 때문에 배관 건전성 관점에서 많은 이점이 있을 수 있다. 그러나 실제 협개선 용접부 결함에 대한 정확한 파괴역학적 분석 등을 위해서는 용접 특성을 고려하여 변형 및 용접잔류응력 특성을 정확하게 예측해야 한다. 따라서 본 논문에서는 협개선 용접부에 대한 상세 2차원 유한요소해석을 수행하여 협개선 용접부의 용접잔류응력 분포를 결정하였으며, 이를 일반적인 용접법에 대한 특성과 비교하였다. 본 논문의 결과는 향후 협개선 용접부의 결함 평가와 용접방법 개선 등을 위해 적용될 수 있다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
• /
• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.297-300
• /
• 2002

유리는 광학적으로 우수한 재료이나, 역학적 성질이 취약하여 이를 보완하기 위해 열처리 공정을 받게 된다. 열처리 공정에서 유리는 두께 방향으로 분포를 가지는 잔류 응력을 얻게 되고 이로부터 유리는 물성의 향성을 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 잔류 응력을 구하는 기존 방법[1]에 개선된 수치 해석법[2]을 도입하고, 보다 정확한 열변형율의 계산[2]을 통해, 기존의 잔류 응력 값[l]보다 향상된 잔류 응력 값을 구하는데 있다. (중략)

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제21권5호
• /
• pp.463-468
• /
• 1997

잔류응력이 부품의 성능에 미치는 영향에 대해 많은 연구가 되어져왔고, 이를 성능개선에 효과적으로 응용하는 많은 방법들이 소개되었다. 또한, 부품의 가공성, 변형 등에 대한 잔류응력의 영향을 정량적 또는 정성적으로 해석하는 연구가 지속되어져 왔을 뿐 아니라, 복합재료 내에서의 잔류응력과 그의 영향에 대해서도 활발한 연구가 계속되고 있다. 이처럼 잔류응력의 분야는 그의 측정, 응용 및 구조물내의 역할 등에 대한 연구의 잠재성이 큰 분야이다. 잔류응력이 부품의 성능에 미치는 영향에 대한 정확한 예측과 효율적 응용을 위해서는 잔류응력을 비파괴적으로, 정량적으로 정확히 그리고 부품 전체에 걸쳐 현장에서 신속히 측정할수 있는 방법이 절실히 요구되어지고 있지만 아직 이러한 방법은 존재하지 않는다. 여기에 대한 연구가 이루어지고 방법이 개발되어질 수 있다면 이는 대단히 획기적인 연구가 될 것이다. Neutron diffraction technique이 이에 가장 근접한 방법이 되겠으나 현장에서의 신속한 측정에는 아직 매우 미흡하다.

• 유변학
• /
• 제9권1호
• /
• pp.16-26
• /
• 1997

사출 성형된 제품에서 발생하는 잔류응력은 최종 제춤의 기하학적 정밀도와 기계적 성질 및 열적 성질에 영향을 미친다. 사출성형된 제품의 잔류응력을 예측하기 위해서는 먼 저 열 및 유동장의 해석을 수행하여야 하고이를 위해서는 사출 성형의 세단계. 즉 충전, 보 압, 냉각을 모두고려해야한다. 검사체적 방법에 기초한 혼합 유한요소/유한차분방법을 사용 하는 수치 해석적 기법에 의하여 충전과정가 후충전 과정의 유동장 해서을 수행하였다. 일 반화된 헬레쇼 유동을 가정하였고 보압과 냉각과정시의 고본자의 압축성을 고려하였다. 점 도의 전단 변형률의 크기와 온도에 대한 의존성은 개선된 크로스 모델을 사용하여 나타내었 다. Tait에 의해 제안된 상태방정식은 고분자의 온도, 압력, 부피의 상호관계를 묘사하는 좋 은 방법을 제공하였다. 유동해석을 통하여 전 공정에 걸쳐서 온도와 압\ulcorner장의 변화에 대한 데이터를 얻었고 제품의 고체 응력해석의 입력 데이터로 사용하였다. 유한요소응력해석에는 평면 응력요소를 사용하였다. 다양한 형태의 금형에 대해서 공정 변수들을 달리하여 유동장 의 해석과 잔류응력의 계산을 수행하였다. 이로부터 공정조건과 유동장의 관계를 밝히고 최 종 제춤의 잔류 응력에의 영향을 고찰하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
• /
• pp.62-62
• /
• 2009

석탄화력발전소의 CO2배출량 감소와 고효율, 대용량화로 인해 초초임계압(USC:Ultra Super Critical) 화력발전소의 건설이 증가하고 있다. USC 발전소는 효율향상을 위한 증기온도와 압력의 상승 때문에 보일러 고온고압부에 기존의 소재에 비해 고온강도와 내산화성의 재료물성이 향상된 신소재 적용이 불가피하다. 특히 사용된 신소재 중에서 보일러 본체를 구성하는 수냉벽관(Water wall), 과열기와, 재열기용 튜브 및 후육부인 헤더와 배관재로 기존의 2.25Cr-1Mo강을 개량한 2.25Cr-1.6W계 내열강이 적용되고 있다. 2.25Cr-1.6W강은 SMI와 MHI가 공동개발한 소재로 1995년 튜브제품이, 1999년에 단조, 파이프재, 플레이트제품이 ASME code case로 등재되었고, 2009년 ASME code case 2199-4로 개정되어 사용 중이다. 이 소재는 2.25Cr-1Mo강에 고온강도 개선을 위해 석출강화효과가 있는 V과 Nb을 첨가하였고, 탄화물의 열적안정성과 고용강화효과 증대를 위해 W을 첨가하였다. 그리고 제작성과 용접성 및 재료의 인성 향상을 위해 B첨가와 C함량을 낮추었다. 합금성분의 첨가와 조정에 의해 고온강도는 개선되었지만, 보일러 설치 및 보수를 위한 용접과정에서 용접금속과 CGHAZ(Coarse Grain HAZ)에서 용접균열이 발생하였다. 대부분의 용접균열은 용접결함이나 고온 혹은 저온균열이 아닌 2.25Cr-1.6W계강의 강도 개선을 위해 첨가한 V과 Nb이 용접후열처리 도중 입내에 MX형태의 미세석출로 입내를 강화시킴으로서 발생한 재열균열 민감성 증대에 기인된 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서 용접 및 후열처리 과정에서 용접금속과 HAZ에서 발생하는 용접금속의 응력분포를 전산해석을 통해 확인하고 실제 후육파이프 용접부에서 잔류응력을 측정해 비교하였다. 용접부 응력분포는 SYSWELD 프로그램을 사용해 해석을 수행하였고, 발전소 실배관재의 용접부 응력측정은 수평부 측정이 용이하도록 지그를 부착한 Potable 잔류응력측정기를 사용해 Hole Drilling Method(HDM)를 적용하여 잔류응력을 측정하였다. 해석 결과 CGHAZ부위의 잔류응력이 용접금속과 기타 부위에 비해 높은 응력분포를 나타냈으며, 이는 CGHAZ와 용접용융선 부근에서 균열이 발생하는 실제값과 일치하는 결과를 보였다. 실제 배관재 용접부에서 측정한 잔류응력값은 항복응력의 약 50% 이하 응력값을 나타냈다. 배관 구조에 기인한 시스템응력의 영향을 제거하기 위해 배관재 용접부를 중심으로 양끝단을 절단 후 용접부에서 측정한 응력은 항복응력 대비 25%수준의 낮은값을 보였다. 그러나 배관재가 장기간 고온환경에 노출되었고 용접금속 내부의 균열이 발생한 상태에서 측정하였기 때문에 용접잔류응력은 상당부분 해소되어 상대적으로 낮은 응력값이 얻어진 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.2092-2099
• /
• 2013

현재 광디스크 드라이브는 오랜 기간 지속된 산업계의 데이터 전송률 경쟁을 통하여 10,000 rpm 이상의 고속으로 구동되고 있다. 고속 구동은 필연적으로 시스템의 진동을 유발하여 픽업의 데이터 읽기/쓰기 서보 제어에 외란을 야기하는데, 통상 진동외란은 방진고무를 통한 진동의 절연 및 서보 제어의 강인성 개선을 통해 해결되고 있다. 본 연구에서는 산업계에서 일상으로 이루어지는 광디스크 드라이브 시스템의 동특성 개선에서 한걸음 더 나아가 광디스크의 동특성을 개선하는데 주목하였다. 이를 위하여 사출성형 공정해석을 수행하여 공정 조건(유량, 사출온도)이 잔류응력에 미치는 영향을 조사하였고, 이 잔류응력의 변화가 광디스크의 진동 모드 및 임계속도 즉, 동특성에 미치는 영향을 모달해석을 통해 살펴보았다. 이러한 일련의 과정을 통해 사출성형 시 발생하는 광디스크의 잔류응력을 제어하여 광디스크의 임계속도를 잔류응력이 없는 경우 대비 약 14.4% 높일 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권6호
• /
• pp.635-642
• /
• 2011

일반적인 용접법은 용접 그루브(groove) 각도가 크기 때문에 용접 결함 발생의 원인이 된다. 따라서 원자력 발전소 배관 용접 시, 용접 그루브 각도가 작고 용접부 비드 폭이 좁은 협개선 용접법을 다수 수행하고 있다. 이러한 협개선 용접법은 용접시간 단축, 용접부 변형과 잔류응력의 감소, 용접 결함의 감소 등과 같은 장점을 갖고 있다. 본 논문에서는 협개선 용접부의 실제 용접 공정을 모사함으로써, ER308L 용접재의 변형 거동과 용접잔류응력을 비선형 2차원 유한요소해석을 통하여 예측하였다. 특히 용접방법 및 순서가 다른 두 형상에 대한 결과를 비교하고, 용접부 폭 넓이 변화에 따른 잔류응력 분포를 분석하였다. 본 논문의 결과는 향후 협개선 용접부의 용접 개선과 용접부 결함의 건전성 평가 등을 위해 적용될 수 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2001년도 춘계학술발표대회 개요집
• /
• pp.143-145
• /
• 2001

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
• /
• pp.239-241
• /
• 2001