• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권6호
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• pp.279-286
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• 1999

Failure of spot-weld joints in car body may cause noise, vibration and safety problems. Systematic procedures for estimating fatigue strength of general spot-weld joints are developed in this paper. Fatigue test results for various spot-welded specimens are analysed using the finite element method. It is found that the maximum principal strain at the nugget boundary on the inner surface governs the fatigue failure of spot-welded joints.

• Journal of Welding and Joining
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• 제8권2호
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• pp.1-12
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• 1990

본 고에서는 알루미늄 점용접시의 용접품질 및 용접봉 수명에 미치는 요소와 점용접부 설계방법에 대하여 간략히 설명하였다. 점 용접방법은 알루미늄 뿐만 아니라 steel의 박판용접에도 많이 사용되고 있으며, 특히 최근 공정자동화에 맞추어 가장 쉽게 자동화할 수 있는 용접 방법 중의 하나이다. 그러나 아직까지는 용접품질을 보증할 수 있는 비파괴 검사방법이 없기 때문에 새로운 비파괴 검사방법 개발 혹은 컴퓨터를 이용한 용접품질 추적방법에 대한 많은 연구가 요청된다. 한편 용접부 설계 관점에서는 조그만 단순 시편이 아닌 설계구조물을 이용한 용접강도 해석방법에 대한 연구가 미약하므로 이에 대한 많은 연구도 요청되고 있다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.118-118
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• 2009

자동차의 경량화, 안전성 그리고 내식성 향상을 위하여 고강도 강판 및 도금 강판의 적용이 증가하면서 자동차 산업의 많은 부분에서 적용되는 저항 점용접에서도 고강도 강판과 도금강판의 적용이 증가하는 추세이다. 이에 따라 고강도 강판과 도금 강판의 낮은 용접성을 개선하기 위하여 기존의 단상 AC 용접기에서 전류 파형의 형태를 개선한 인버터 DC 용접기가 차체 조립라인에서 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 고강도 강판의 저항 점용접의 연속타점 시 단상 AC용접기와 인버터 DC용접기의 전극의 연속타점 수명의 차이를 비교하고 분석하기 위해 590MPa 급 전기아연도금강판을 이용하여 AWS 규격에 연속타점실험을 기준으로 단상 AC 와 인버터 DC 용접기의 연속타점 실험을 실시하였다. 연속타점실험 중에 전극의 형상관찰을 위해 100타점 간격으로 carbon paper를 이용해 전극 직경 변화를 관찰 하였으며, 100 타점간격으로 동저항을 측정하고 인장 전단 시편과 Peel test 시편을 제작하여 연속타점 시 단상 AC와 인버터 DC 용접기의 저항 점용접 연속타점 수명을 비교 분석하였다. 그리고 연속타점 실험 후 사용된 전극의 표면과 단면 형상을 각각 OM, SEM, EDX로 분석하여 전극 표면의 Zn과 합금화 된 전극의 합금층을 분석하였다. 그 결과 590MPa급 전기아연도금강판의 저항 점용점 연속타점 수명평가에서 인버터 DC 용접기가 단상 AC 용접기보다 200타점 더 우수한 연속타점 수명을 보유하였다. 특히 인장강도 기준 측면에서는 인버터 DC 용접기의 전극 연속타점수명은 매우 우수하다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.567-580
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• 2000

This paper proposes an integrated approach, which is independent of specimen geometry and loading type, for predicting the fatigue life of spot welded specimens. We first establish finite element models reflecting the actual specimen behaviors observed on the experimental load-deflection curves of 4 types of single spot welded specimens. Using finite element models elaborately established, we then evaluate fracture parameter J-integral to describe the effects of specimen geometry and loading type on the fatigue life in a comprehensive manner. It is confirmed, however, that J-integral concept alone is insufficient to clearly explain the generalized relationship between load and fatigue life of spot welded specimens. On this ground, we introduce another effective parameter $J_e$ composed of $J_I$, $J_{II}$, $J_{III}$, which has been demonstrated here to more sharply define the relationship between load and fatigue life of 4 types of spot welded specimens. The crack surface displacement method is adopted for decomposition of J, and the mechanism of the mixed mode fracture is also discussed in detail as a motivation of using $J_e$.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.60-67
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• 1995

The factors affecting on the fatigue strength of spot_welded specimens have been studied. The influence of initial overloads on the fatigue life of spot_welded tensile_shear specimens is investigated by considering fatigue crack initiation and crack propagation. The change of strain range and the influence of initial overload are correlated on the basis ol strain results. The results of this study are as follows. l) The initial absolute strain range decreased with initial overloads increase, and absolute strain range decreased before transformation of waveform of strain, but increased after transformation of waveform of strain. 2) In case of subsequent point of inflection of offset strain, the increment of this strain decreased with initial overload increase. 3) As initial overloads increase, the deformation behavior of spot welded parts is restricted after overloading.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.209-213
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• 2003

It is advantage of accelerated vibration testing to compress service exposures to operating vibration into a reduced laboratory test by increasing the amplitude or frequency of the applied input excitations. This paper proposes an accelerated test method to estimate the high-cycle fatigue life under random excitation. The method consists of conducting a test with amplified input excitation and extrapolating linearly the lift in the accelerated condition into the real lift in field condition. The extrapolation is carried out applying the high-cycle irregular excitation fatigue theory including the rainflow counting, Miner’s damage accumulation rule, and Goodman’s mean stress correction. As a verification, those estimated lift is compared with that acquired by experiment f3r the simple case of spot welding specimen with good agreement. This testing procedure will provide an useful scheme that can reduce testing period associated with developing time schedule of new product.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.457-463
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• 2016

신규 개발된 초연성 듀플렉스 스테인레스강은 강도와 연성이 우수하기 때문에 철도차량 차체에 적용하여 경량화와 가공 효율화에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 듀플렉스 스테인레스강의 장점을 인터모달 트램 차체에 활용하기 위해 점용접성 시험을 수행하였다. 다양한 두께 (0.4mm에서 5.0mm까지)의 시편을 가공하고 점용접 시험을 통해 적정 용접조건을 찾아내었다. 인장하중 시험을 통해 점용접 이음의 인장-전단 강도를 평가하였고, 품질을 확인하기 위해 너깃 지름을 측정하였다. 인장-전단 하중 시험 결과의 분석을 통해, 이음부의 인장-전단 강도는 입열 파라미터에 비례함을 알 수 있었다. 인장-전단 강도와 너깃 지름는 모두 규격에서 요구하는 기준을 만족함도 입증되었다. 전체적인 용접성 시험 결과, 듀플렉스 스테인레스강 소재는 인터모달 트램 차체에 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1213-1219
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• 2012

원격 $CO_2$ 레이저는 렌즈와 거울을 사용하여 신속하게 레이저 빔을 편향시키므로 복잡한 패턴을 그리기 쉽다. 기존 점용접 시편과 원격 $CO_2$ 레이저 여러 가지 용접선 패턴 시편을 준비하여 정적인장시험과 동적피로시험을 수행하였다. 피로수명(피로파단까지 하중반복횟수)에 대한 피로강도(최대피로하중) 데이터를 얻었다. 수명 이백만 회일 때 피로강도는 대체로 정적 인장강도의 10%이었다. 그리고, 피로하중 수준에 따라 피로파괴형태가 달라지는 것을 발견하였다. 구조해석 결과 응력이 높은 부위와 피로균열 발생부위가 일치하는 것으로 확인되었다. 수명 이백만 회일 때 모든 용접선 패턴에 대하여 최대응력이 서로 비슷하여지는 것을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권3호
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• pp.334-339
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• 2019

차량 점용접 부위에서 BSR(Buzz, Squeak, Rattle) 소음 발생 가능성을 국부 진동을 사용하여 비파괴적으로 추정하는 진동기반 계측법을 제시한다. 용접부에 부착된 구조물에 의한 점용점 부위의 국부적인 진동을 유발하고 진동전달 특성을 파악한다. 관측된 진동 특성으로부터 국부 구조의 굽힘강성값을 도출하였다. 강성값의 변화로부터 점용접의 상태 강건성을 파악하였다. 제시되는 방법의 검증을 위해 부분적으로 용접품질이 변화된 시편을 제작하였다. 제작된 시편에서 계측된 진동 특성을 분석하였다. 용접 강건성에 의해 변화하는 특정 주파수 대역을 파악하였다. 구조별, 위치별 계측을 통해 제시된 방법으로 분별이 가능한지 검증하였다. 국부 진동 평가방법은 구조물의 용접 강건성을 생산 현장에서 파악하게 하는 평가방법으로써 BSR발생 가능성을 저감하기위한 생산 품질 확보에 사용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권3호
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• pp.743-751
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• 2000

Because welding residual stress is formidable result in electric resistance spot welding process, and it detrimentally affect to fatigue crack initiation and growth at nugget edge of spot welded la p joints, it should be considered in fatigue analysis. Thus, accurate prediction of residual stress is very important. In this study, nonlinear finite element analysis on welding residual stress generated in process of the spot welding was conducted, and their results were compared with experimental data measured by X-ray diffraction method. By using their results, the maximum principal stress considered welding residual stress at nugget edge of the spot welded lap joint subjected to tension-shear load was calculated by superposition method. And, the $\Delta$P- $N_f$ relations obtained through fatigue, tests on the IB-type spot welded lap joints was systematically rearranged with the maximum principal stress considered welding residual stress. From the results, it was found th2at fatigue strength of the IB-type spot welded lap joints could be systematically and more reasonably rearranged by the maximum principal stress($\sigma$1max-res considered welding residual stress at nugget edge of the spot welding point.