• 한국강구조학회 논문집
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• 제11권1호통권38호
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• pp.43-54
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• 1999

공장설비구조물, 트러스, 해양구조물 등에 사용되는 원형강관 분기이음이 많이 사용되고 있다. 강관구조물은 폐단면으로 되어 있기 때문에 개단면인 H, L-형강에 비하여 역학적으로 유리하다. 격점부에서 주요한 문제는 압축을 받는 지관이 압축력에 의하여 부재가 좌굴하기 이전에 강관 분기이음부에서 국부좌굴에 의한 구조체 전체가 불안정하게 된다. 일반적으로 상기와 같은 격점부의 응력분포 및 변형성상이 복잡하여 해석적으로 정밀 해를 구하기가 어렵기 때문에 실험에 기초한 단순한 해석법을 통하여 접합부의 항복내력에 관한 실용식을 제안할 필요가 있다. 본 연구에서는 X형 강관 격점부에 관하여 주관의 직경비(d/D) 및 주관경과 두께비(D/T)을 주 변수로 하여 내력 및 변형성상에 관하여 실험을 진행하고 단순한 해석법인 링해석법을 통하여 항복하중에 관한 예측식을 제안하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.255-265
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• 2013

본 연구는 박스형 철골조 유닛 모듈러를 이용하여 고층으로 적층할 수 있는 공업화된 구조시스템을 개발하고자 하는 것이다. 이러한 목표를 달성하기 위해 효율적인 유닛 모듈러 건축시스템의 실용화를 위한 조인트의 상세 개발과 내진성능 확보기술에 대해 기본적인 실험 및 이론해석 연구가 필요하다. 본 연구에서는 고층형 유닛 모듈러 골조를 구성하는 중요 요소인 조인트의 2가지 접합 상세를 도출하였으며, 도출된 조인트에 대한 구조 성능을 실험적으로 평가하였다. 새롭게 개발된 유닛 모듈러 기둥-보 조인트에 대한 실험결과, 6.0T 기둥 및 연결구의 두께를 확보한 조인트는 강도 및 내진 성능의 확보에 있어서 조인트의 소성회전각의 유지가 가능한 것으로 나타났으며 응력이 집중되는 부근에서의 보강을 고려하면 충분히 적용 가능하리라 판단된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권1호
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• pp.8-15
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• 2004

FGM은 원하는 물성의 점진적인 변화를 통해 재료에 다양한 특성을 확보할 수 있는 방법이다. 여러FGM의 제조 방법 중 분말야금법과 열용사법이 많이 사용되며, FGM적용은 열ㆍ기계적 물성이 요구되는 응용분야에서 가장 전망이 있고 현재 가장 많은 연구가 진행되어 왔다. 경사기능의 도입은 2층 구조의 재료에 비하여 열팽창 계수의 차이에 의한 층간 잔류응력 집중을 완화 시켜 접합 강도와 열 충격 특성 및 열피로 특성 등의 향상을 가져왔다. 그러나 120$0^{\circ}C$ 이상의 고온에서 사용되어지는 경우, 표면에서 가까이 위치한 금속부의 산화에 의해서 2층 구조보다 저하된 열피로 특성을 보였다. 이러한 점들은 FGM이 가지고 있는 근본적인 문제이므로 응용처의 환경에 대한 고려가 필요하다. 내열 재료뿐만 아니라, 구조용 재료에서도 기계적 물성의 향상을 위해 FGM이 시도되고 있는 등, 현재까지 응용분야의 확대 가능성은 무한하다. 경사 기능 재료를 실제 적용하는데 있어서 문제점으로 지적되고 있는 점들은 1)경사 기능 재료의 신뢰성, 2)경사 기능 재료의 설계, 3)경사 기능 재료의 제조 공정 등의 세 가지 문제점으로 요약할 수 있다. FGM에서의 물성의 변화는 미세구조의 변화 등으로 단순히 rule of mixture로 해석되지 않는다. 이를 위하여 최근 전산 모사를 통해 조성 경사도 및 재료 선정 등에 대한 연구가 이루어지고 있는 추세이며, 새로운 제조 방법 개발 및 개량이 꾸준히 진행되고 있어 향후 FGM의 적용에 대한 전망은 밝다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권6호
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• pp.6-12
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• 2015

Thermal fatigue life of the automobile exhaust manifold is directly affected by the restraint force according to the structure of exhaust system and bead shape of the welded joints. In the present study, the microstructural changes and precipitation behavior during thermal fatigue cycle of the 18wt% Cr ferritic stainless steel weld heat affected zone (HAZ) considering restraint stress were investigated. The simulation of weld HAZ and thermal fatigue test were carried out using a metal thermal cycle simulator under complete constraint force in the static jig. The change of the restraint stress on the weld HAZ was simulated by changing the shape of notch in the specimen considering the stress concentration factor. Thermal fatigue properties of the weld HAZ were deteriorated during cyclic heating and cooling in the temperature range of $200^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ due to the decrease of Nb content in solid solution and coarsening of MX type precipitates, laves phase, $M_6C$ with coarsening of grain and softening of the matrix. As the restraint stress on the specimen increased, the thermal fatigue life was decreased by dynamic precipitation and rapid coarsening of the precipitates.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.22-30
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• 2011

건설현장에서 구조물 시공시 흙막이는 터파기 기초보호와 작업공간을 제공하는 역할을 한다. 흙막이 공사는 지반 굴착, 지하수 처리, 파일링, 버팀보 설치 등 복잡한 토공사 공정을 가진다. 토공사의 성격상 지반 여건 등 주위 환경의 변화에 따라서 다양한 응력변화가 발생되고, 이러한 변화가 주어진 설계한도를 벗어나면 인명사고를 동반한 붕괴사고로 이어질 수 있다. 이와 같은 이유로 구조물 기초공사에서 붕괴사고는 건설공사시 가장 주의해야 할 분야 중 하나이다. 본 논문은 흙막이 시공시 안전을 향상시키기 위한 USN (Ubiquitous Sensor Network) 기반의 데이터 획득 시스템을 제시한다. USN 기반의 데이터 획득 시스템은 초음파 센서를 활용하여 흙막이에 대한 변위를 분석하고, USN 기술이 제공하는 실시간 데이터 송수신 기능을 활용하여 원격으로 흙막이 벽체의 안정 상태를 지속적으로 관찰하고, 필요시 적절하게 대응하도록 지원한다. 연구효과를 검증하기 위하여 센서와 USN 기술을 접합하여 흙막이 벽체의 변위실험을 진행했으며, 검증결과 USN 기반 데이터 획득 시스템은 변위 데이터를 측정하여 흙막이 시공시 안전성을 향상시킬 수 있다는 것을 보여준다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권6호
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• pp.591-602
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• 2015

이 논문에서는 철골 연결보와 철근 콘크리트 전단벽체의 내진성능을 평가하고자 주기하중 실험을 수행하였다. 실험의 주요 변수는 벽체의 보강 상세이었다. 현행 설계 기준을 따라 설계된 병렬 전단벽체는 콘크리트의 지압강도로 인해 조기 파괴되었다. 한편, 매립길이 내에 추가적인 수직 및 수평 보강재로 보강된 벽체의 경우, 지압파괴가 방지되는 것으로 나타났다. 실험결과, 벽체의 수직철근은 수평철근보다 병렬 전단벽의 전단 강도에 더 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 매립 철골 보 플랜지 상 하부에서 발생하는 콘크리트의 응력분포를 가정하여, PC 병렬 전단벽체 내의 소요 철근의 양이 결정되었으며, 이를 이용하여 예측 강도 식을 제안하였다. 예측된 강도식은 실험값과 비교적 잘 일치하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제6권2호
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• pp.30-39
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• 1988

Generally, as the welded region of weld structures has the incomplete bead and welded deposit which are able to behave like the surface cracks occasinally, there is a high possibility that the fatigue fracture of the weld structures is due to the surface cracks on the wlded region. This study was done to investigate the effects of post weld heat treatment (PWHT) on the fatigue behaviors of the surface crack of the heat affected zone (HAZ) for the multi-pass welds under the repetitive pure bending moment. The obtained results are summarized as follows : 1. The crack grows to the depth direction initially as the number of cylces increase, the amount of crack length is increased for the surface dir3ction and cive versa for the depth direction. 2. The fatigue life is increased in a order of as weld, PWHT specimens and parent. 3. As the number of cycles increase, the crack length is increased to th surface direction. The increase of the depth length is blunted at the center of specimen thickness. 4. The fatigue crack growth of PWHT specimens to the surface direction is dependent upon the holding time and applied stress during PWHT. In order words, the crack growth rate decreases with the holding time and increases with the applied stress during PWHT. 5. As the crack grows, the aspect formed in the course of crack propagation approaches to semicircle for parent and ellipse with the largest semidiameter for PWHT ($1/4hr, 15kgf/mm^2$) 6. At depth direction, it is difficult to apply to the paris' equation because of the scattered data between the crack growth rate and the stress intensity factor range.

• 소성∙가공
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• 제29권5호
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• pp.257-264
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• 2020

This paper is concerned with the influence of the plastic property of the rivet on the numerical prediction of the Self-Piercing Rivet (SPR) Joining. In order to predict the plastic property of the rivet, a ring compression specimen was directly fabricated from the rivet used for the mechanical joining of dissimilar materials, and the FE analysis together with the ring compression test was iteratively carried out by changing the plastic property of the rivet. For reliable FE analysis, a friction coefficient was estimated based on a friction calibration curve, measuring the reductions in inner diameter and height of the ring specimen after the compression test. From each simulation result, the force-displacement curves were then compared from each other so as to obtain the rivet plastic property that shows good agreement with the experimental result. The SPR joining between GA590 1.0t and Al5052 2.0t was conducted, and the numerical prediction was performed with the use of the plastic property evaluated based on the inverse analysis and the one referred from Mori et al. [11]. Comparison of the experiment and the numerical predictions in terms of the interlock and bottom thickness revealed that the reliable evaluation of the plastic property of the rivet is necessary for the trustworthy numerical prediction of the SPR joining.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권2호
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• pp.84-90
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• 2010

Fillet welding accounts for about 80% of all constructing process of ship and ocean structure. T-joint is one of the typical shapes which are frequently reported to experience the fatigue damage when the marine structure meets the storm loads. The fatigue damage is affected by the magnitude of residual stresses on the weld. Recently, many shipping registers and design guidances have required that the fatigue strength assessment method should be compensated by the effect of the residual stress in case that the random loading or storm loading is applied to the marine vessels. This study suggests the computational procedure to analyze the residual stresses of T-joint specimen that is frequently reported to get damaged by the storm loading. Experiment by XRD as well as the 3-D computational welding model is presented in order to get the profile of residual stress. Throughout the comparison of experimental result with the computational result, the computational model was validated. Thereafter, characteristics of he residual stresses in the joint are discussed.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권4호
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• pp.26-32
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• 2010

The purpose of this study is to evaluate the residual stresses at the multi-pass FCA weldment using the finite element analysis (FEA). In order to do it, an H-type specimen was selected as a test specimen. The variable used was in-plane restraint intensity. The temperature distribution at the multi-pass FCA butt weldment was evaluated in accordance with the relevant guidance recommended by the KWJS. The effective conductivity for the weld metal corresponding to each welding pass was introduced to control the maximum temperature below the vaporization temperature of weld metal. The heat flux caused by welding arc was assumed to be applied to the weld metal corresponding to welding pass. With heat transfer analysis results, the distribution of transverse residual stresses was evaluated using the thermo-mechanical analysis and compared with the measured results by XRD and uniaxial strain gage. In thermo-mechanical analysis, the plastic strain resetting at the temperature above melting temperature of $1450^{\circ}C$ was considered and the weld metal and base metal was assumed to be bilinear kinematics hardening continuum. According to the comparison between FEA and experiment, transverse residual stresses at the multi-pass FCA butt weldment obtained by FEA had a good agreement with the measured results, regardless of in-plane rigidity. Based on the results, it was concluded that thermo-mechanical FE analysis based on temperature distribution calculated in accordance with the KWJS’s guidance could be used as a tool to predict the distribution of residual stress of the multi-pass FCA butt weldment.