• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.39 no.2
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• pp.61-68
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• 2002

From the viewpoint of linear fracture mechanics, the crack propagation behavior of two different structures having the same K-a relationship could be considered identical. In this study the stress distribution in an infinitely wide cracked plate with the same K-a relationship as in a real structure is defined as the equivalent stress distribution. Fatigue life of a real structural element can be predicted by applying the equivalent stress distribution to a simple structural element, and performing a fatigue crack propagation analysis. The K-a relationship for a structural member can be estimated by a finite element method or a simplified prediction method. The validity to obtain effective crack driving stresses by using the equivalent stress-distribution is examined.

• Journal of the KSME
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• v.29 no.2
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• pp.138-143
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• 1989

부식피로에 대한 몇 가지 이론 및 실제를 소개하였다. 그러나, 부식피로가 학문적으로 관심을 갖게되고 연구의 대상이 된 것은 1970년초 부터로서, 아직까지도 많은 부분이 연구대상으로 남 아있다. 특히, 균열선단에서의 부식반응의 역할이 좀 더 상세히 밝혀져야 하고, 자연 부식조건 에서의 양극반응과 음극반응이 각각 어떠한 역할을 하는가도 좀더 밝혀져야 할 것이다. Mode II 또는 Mode III 상태에서의 균열전파 특성이나, 균열전파에 있어서 반복응력의 주파수의 영 향도 좀더 상세히 밝혀져야 할 연구 대상이다. 이러한 연구들을 통해서 현재까지는 주로 부식의 측면에서만 고려되는 산업현장의 부식피로 문제에 대해 좀더 근본적이고 효과적인 해결 방법을 제시할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1997.05b
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• pp.118-122
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• 1997

차세대 원자력발전소 증기발생기 전열관 재료로 채택된 니켈기저합금으로 기존 전열관 재료인 인코넬600에 비해 고온 고압 조건에서 응력부식균열에 강한 장점을 가진 합금인 인코넬690 시료에 최대 에너지 120 keV의 질소 이온빔을 조사하여 이 재료의 기계적 특성 변화를 관측하였다. 특성 시험으로는 표면 경화를 관찰하기 위한 미세 경도 시험을 수행하여 미세 경도 증가를 확인하였다 아울러 표면 경화가 피로 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 피로 균열 전파 시험을 수행하여 이온 주입으로 인한 표면 경화가 피로 균열 전파를 촉진시킴을 관찰하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.11
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• pp.911-918
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• 2014

In this paper, a selective activation strategy of cohesive elements using user subroutine UMPC was studied as an efficient solution for the added compliance problem in cohesive zone model crack propagation analyses. The cohesive elements were inserted between every bulk elements in region where cracks were expected to initiate and propagate, but initially not activated by tying the cohesive nodes using multi-point constraints. During analyses, the cohesive elements for which specified criterion was met were selectively activated by releasing the constraints. The effect of initial cohesive stiffness and the release criterion on the crack propagation behavior was carefully investigated.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.23 no.7 s.166
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• pp.1139-1146
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• 1999

Reliability analysis of structures based on fracture mechanics requires knowledge on statistical characteristics of the parameter C and m in the fatigue crack growth law, $da/dN=C({\Delta}K)^m$. The purpose of the present study is to investigate if it is possible to predict fatigue crack growth rate by only the fluctuation of the parameter C. In this study, Paris-Erdogan law is adopted, where the author treat the parameter C as random and m as constant. The fluctuation of crack growth rate is assumed only due to the parameter C. The growth resistance coefficient of material to fatigue crack growth (Z=1/C) was treated as a spatial stochastic process, which varies randomly on the crack path. The theoretical crack growth rates at various stress intensity factor range are discussed. Constant ${\Delta}K$ fatigue crack growth tests were performed on the structural steel, SM45C. The experimental data were analyzed to determine the autocorrelation function and Weibull distributions of the fatigue crack growth resistance. And also, the effect of the parameter m of Paris' law due to variation of fatigue crack growth resistance was discussed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.4
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• pp.379-386
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• 2012

The primary aim of this paper was to evaluate several probabilistic fatigue crack propagation models using the residual of a random variable, and to present the model fit for probabilistic fatigue behavior in Mg-Al-Zn alloys. The proposed probabilistic models are the probabilistic Paris-Erdogan model, probabilistic Walker model, probabilistic Forman model, and probabilistic modified Forman models. These models were prepared by applying a random variable to the empirical fatigue crack propagation models with these names. The best models for describing fatigue crack propagation behavior in Mg-Al-Zn alloys were generally the probabilistic Paris-Erdogan and probabilistic Walker models. The probabilistic Forman model was a good model only for a specimen with a thickness of 9.45 mm.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.92-92
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• 2009

조선업을 포함한 다양한 산업 분야에서 후판 강재의 수요량 증가와 함께 사용 범위 또한 폭넓게 되고 있다. 특히, 선박의 수송효율의 극대화를 위하여 컨테이너선의 대형화가 급속하게 진행되고 있으며, 2009년 현재1,300TEU 이상의 초대형 컨테이너선이 건조되고 이다. 이처럼 용접구조물의 초대형화에 따른 사용강재 또한 고강도 극후물화 되고 있다. 현재 선박에 적용중인 고강도 강재는 EH47 강재로 YP 460MPa 급의 강재가 Hatch Coamming부에 적용중에 있으며, 강재의 두께 또한 70mm 이상이다. 이러한 고강도 극후물재의 강구조물에 적용에 따른 선급협회에서는 용접부에서의 취성균열 전파에 의한 취성파괴의 위험성이 있으므로 강재의 두께를 제한하고 더욱 엄격한 파괴인성값을 요구하고 있다. 일본선급협회(NK)를 중심으로 취성균열의 정지를 위한 모재의 요구 성능등에 관한 연구들이 진행되고 있다. 이 연구의 대부분의 전제 조건은 선박의 블럭과 블럭의 조립시에 용접부가 직선형이 아닌 계단형(Butt shift)를 하는 것으로 하고 있으므로, 국내의 조선건조 공법의 현실과는 거리감이 있다. 본 연구에서는 국내 조선사에서 수행중인 직선 이음부에 대한 시공 공법에서 취성균열이 발생하여 진전 되더라도 균열을 정지 시킬 수 있는 기술에 관한 연구를 수행하였다. 균열의 진전은 대부부의 연속면에서는 정지를 시키지 못하고 직진 전파 하여서 파괴에 도달하게 된다. 따라서 뭔가의 불연속적인 면을 임의로 생성하여야 균열을 정지 시킬 수 있다. 본 연구에서는 이러한 균열의 정지 방법으로 형상적인 측면과 재료적인 측면에서 검토를 수행하였다. 형상적인 측면에서는 균열을 정지 시키고자 하는 위치에 불연속적인 면을 만들기 위하여 일정 크기의 hole을 만들어서 균열을 정지시켰으며, 재료적인 측면에서는 고인성의 용접재료를 사용하여서 취성균열이 진행하는 경로에 인성을 높은 재료를 적용하여 불연속적인 면의 생성과 함께 인성을 높여서 균열을 정지 시키는 기술을 개발하였다. 이러한 기술의 개발을 통하여 취성균열의 전파에 의한 파괴를 방지 할 수 있으며, 용접구조물의 안전성 확보를 가능하게 하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.10
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• pp.1347-1353
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• 2011

Friction stir welding (FSW) method has extensively been used in manufacturing methods because of the several advantages over conventional welding methods, such as better mechanical properties, reduced occurrence of joining defects, high material saving, and low production time, etc. The aim of this paper is to review the optimal FSW conditions using the previous experimental results and is to investigate the fatigue crack growth rate in three different zones, WM, HAZ and BM for FSWed Al7075-T651 aluminum plates. As far as our experiments are concerned, the optimal conditions are obtained as rotation speed, 800rpm and travelling speed, 0.5mm/sec. The fatigue crack growth rate showed strong dependency on three different zones WM, HAZ and BM, and crack driving force.

• Computational Structural Engineering
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• v.9 no.4
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• pp.189-198
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• 1996

The fracture behaviour of concrete gravity dam mainly due to uplift pressure acting at the crack face was studied. Triangular type and parabolic type distribution of the uplift pressure including uniform type were first considered in case of calculating stress intensity factor(SIF) by the surface integral method. Second, the directions of crack propagation according to the uplift pressure distribution were pursued by FRANC(FRacture ANalysis Code). Third, critical crack lengths according to the uplift pressure distribution under the overflow depth were calculated. The SIF values obtained from the surface integral method were compared with those by FRANC and relatively good agrements could be obtained between both of them. And it could be seen that the direction of crack propagation in case of triangular pressure distribution was a little benter to the dam base than the one by the uniform type. Maximum critical crack lengths under the overflow depth were obtained at about 2/5-1/2 of the dam height.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2001.04a
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• pp.171-174
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• 2001