• 제목/요약/키워드: 크리프 물성

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SP 크리프 시험의 유한요소해석을 이용한 재료물성 평가 (Assessment of Material Properties Using Finite Element Analysis for Small Punch Creep Testing)

  • 박태규;마영화;윤기봉;정일석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.511-516
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    • 2001
  • Recently small punch creep testing (or miniature disc bend creep test) has received much attention through European collaborative research projects. This method was considered as a substitute for the conventional creep rupture testing by which the residual creep life is measured from the specimen taken out from serviced components of high temperature plants. It would be beneficial if the material creep properties such as power law creep constants as well as the creep rupture life can be measured from the small punch creep test. In this paper a method of assessing creep constants from the small punch creep testing is proposed. Finite element analyses were performed to investigate evolution of stress and strain rate at the weakest locations of the small punch creep specimen. Elastic-plastic-secondary creep analyses were carried out. The estimation equations for creep constants by the small punch creep testing are proposed based on the finite analysis results. Small punch creep tests were also performed with 9Cr steel and the accuracy of the proposed equation was verified by the experimental results.

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Zr-2.5Nb 합금의 크리프 물성 측정을 위한 SP 크리프 시험의 적용성에 대한 연구 (A Study on Applicability of SP Creep Testing for Measurement of Creep Properties of Zr-2.5Nb Alloy)

  • 박태규;마영화;정일석;윤기봉
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권1호
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    • pp.94-101
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    • 2003
  • The pressure tubes made of cold-worked Zr-2.5Nb alloy are subjected to creep deformation during service period resulting in changes to their geometry such as longitudinal elongation, diameter increase and sagging. To evaluate integrity of them, information on the material creep property of the serviced tubes is essential. As one of the methods with which the creep property is directly measured from the serviced components, small punch(SP) creep testing has been considered as a substitute for the conventional uniaxial creep testing. In this study, applicability of the SP creep testing to Zr-2.5Nb pressure tube alloy was studied particularly by measuring the power law creep constants, A, n. The SP creep test has been successfully applied fur other high temperature materials which have isotropic behavior. Since the Zr-2.5Nb alloy has anisotropic property, applicability of the SP creep testing can be limited. Uniaxial creep tests and small punch creep tests were conducted with Zr-2.5Nb pressure tube alloy along with finite element analyses. Creep constants obtained by each test method are compared. It was argued that the SP creep test result gave results reflecting material properties of both directions. But the equations derived in the previous study for isotropic materials need to be modified. Discussions were made fur future research directions for application of the SP creep testing to Zr-2.5Nb tube alloy.

소형 기력발전용 터빈로터의 수명평가를 위한 열응력 해석 (Thermal Stress Analysis for Life Assessment of Small Steam Turbine Rotor)

  • 이진상;백운봉;윤기봉
    • 에너지공학
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    • 제9권3호
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    • pp.184-191
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    • 2000
  • 본 연구에서는 국내 10MW급 기력발전소의 소형 터빈 로터에 대한 응력 해석을 실시하였다. 터빈 로터의 기하학적 형상, 증기의 온도 및 압력 등의 기동조건 변화, 로터 재료의 온도에 따른 물성값 등을 고려하여 대류 열 전달계수를 계산하는 사용자 부프로그램을 구성하였으며, 이를 바탕으로 열해석을 실시하여 로터의 온도 분포를 결정하였다. 이 온도분포 조건에서 시간 경과에 따른 열응력 해석을 실시하여 로터의 응력 분포를 결정하였으며 그 결과 취약부위에서의 응력변동 범위 및 가동중 정상상태 응력수준을 결정하였다. 이 취약부위의 응력값과 운전이력을 이용하여 크리프 수명과 피로수명을 계산하고 로터의 잔여수명을 결정하는 방법을 논의하였다.

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마이크로/나노 압입시험에 의한 재료특성평가 (Evaluation of Material Characteristics by Micro/Nano Indentation Tests)

  • 이형일;이진행
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제32권10호
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    • pp.805-816
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    • 2008
  • The present work reviews the methods to evaluate elastic-plastic material characteristics by indentation tests. Especially the representative stress and strain values used in some papers are critically analyzed. The values should not only represent the load-depth curve, but also represent the whole of deformed material around the impression. We briefly introduce other indentation techniques to evaluate residual stresses, creep properties, and fracture toughness. We also review some technical problems that are related to the accuracy issues in indentation tests.

10%Cr 주강품의 보수용접 방법 및 용접후열처리 조건 타당성 검토 (A Study of Validation of FCAW & PWHT Condition in 10%Cr Casting Steel)

  • 이경운;지병하;권희경;이명열
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2007년 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.45-47
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    • 2007
  • 주강소재 보수용접부의 품질 및 용접생산성 향상을 위해 기존 용접후열처리 조건(이하 PWHT)을 모재에 적용하는 품질열처리(이하 NTT)로의 대체 및 반자동 FCAW 용접방법의 적용 가능성을 확인하기 위해 상온 및 고온 물성평가(고온인장강도, 크리프 파단강도)를 수행한 결과, 제작 공정 측면에서 FCAW의 적용이 가능한 것으로 확인되었다. 또한 PWHT 대신 NTT를 적용함으로서 용접방법별 물성 편차가 줄어드는 NTT 열처리의 긍정적 효과가 확인되어, 궁극적으로 기존 PWHT 및 NTT 모두 적용이 가능한 것으로 확인되었다.

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자속의 피닝과 열적 크리프

  • 강광용;서정대;이종용;성건용
    • 전자통신동향분석
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    • 제6권3호
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    • pp.66-76
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    • 1991
  • 산화물 고온초전도체는 제2종 초전도체 이므로 초전도 혼합상태에 대한 해석과 고온초전도 메카니즘의 규명과는 직접적으로 관련되어 있다. 특히 자장하에서 생겨나는 여러가지 물성이 산화물 초전도체의 구조 및 메카니즘 연구에 밝은 전망을 던져 주므로 이론 및 실험과학자들에게 큰 관심을 불러 일으키고 있다. 한편, 산화물 고온초전도체는 $T_c$가 높기 때문에 noise를 포함한 열적 특성이 저온초전도체와 사뭇 다르며 고자장하의 $T_c$근처에서, 전류-전압특성등의 물성에 비선형성(nonlinearty)이 많이 나타난다. 이러한 특성과 관련하여 고온초전도체의 한면을 설명하고자 한다.

반복적인 수침이 아스팔트 혼합물의 재료물성에 미치는 영향 (Effect of Repeated Immersion on Material Properties of Asphalt Mixtures)

  • 황성도;이석근
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.75-85
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    • 2008
  • 아스팔트 혼합물의 수분손상은 물의 침투로 인해 아스팔트 피막과 골재 사이의 부착력이 손실되면서 발생하는 현상으로서, 이는 아스팔트 포장의 주요 파손형태 중 하나인 포트흘의 주요원인으로 알려져 있다. 이에 본 연구는 반복적인 수침에 의한 수분손상이 일반 아스팔트 혼합물의 재료물성에 미치는 영향을 평가하고자 수행하였다. 이를 위해 기존의 수분손상 시험법인 수정 라트만 시험의 수분 동결-응해 방법을 반복적으로 적용한 일반 아스팔트 혼합물을 대상으로 간접인장시험에 의한 상온물성의 변화특성을 평가하였다. 이를 통해 일반 아스팔트 혼합물의 상온물성은 수침횟수의 증가에 따라 초기에는 급격하게 감소하다가 이후 완만한 감소추세를 나타내었으며, 초기 수분손상에서 물성값의 약 50% 이상이 손실되는 것으로 관측되었다. 또한 파괴시점을 고려한 아스팔트 혼합물의 조기 수분손상 특성을 파악하는데, $25^{\circ}C$의 파괴 에너지와 크리프 변형 에너지를 이용한 재료물성의 손상비가 가장 높은 상관성을 나타내는 것으로 평가되었다.

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Plasma Facing Material에 대한 전자빔 고열부하조사 기초실험

  • 김희수;이석관;이두형;최민식;온연길;편한별;노승정;권진중;박준규;이철의
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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    • pp.244-244
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    • 2011
  • 핵융합장치 내부의 플라즈마 대면재료는 고온의 플라즈마와 직접 대면하므로 수 십 MW/$m^2$에 이르는 큰 열부하에 따른 재료의 물성변화, 즉 고온환경에 따른 재료의 팽윤, 크리프(creep) 변형 그리고 금속이 가역성이나 연성을 잃는 취화현상 등이 중요한 연구주제이다. 고열부하의 인가를 통한 핵융합대면재료의 물성실험은 현재 국내에서는 탄소히터, 열플라즈마 등을 이용하여 이루어지고 있으며 국외에서는 짧은 시간에 큰 열부하를 인가할 수 있는 고출력 전자빔장치가 주요한 열부하실험장치로 활용되고 있다. 본 연구에서는 기초적인 실험이 가능한 고열부하용 전자빔조사장치를 제작하여 대표적인 플라즈마 대면재료인 텅스텐에 60 keV, 30 mA의 전자빔을 조사한 후 고열부하에 따른 텅스텐의 물성변화를 측정하였다.

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크리프 물성 평가를 위한 소형 펀치 크리프 해석 (Small Punch Creep Behavior Analysis for Assessment of Creep Properties)

  • 임지우;김범준;김문기;임병수
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.965-973
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    • 2010
  • The small punch creep (SPC) test has recently received much attention as a new alternative to the conventional uniaxial creep test because it needs only a miniature-sized specimen directly detached from an operating system or component without any serious sampling damages. However, it is difficult to obtain the equivalent uniaxial creep data directly from the SPC data. As a specimen is deformed by a punch in the SPC test, the test result is sensitive to the friction between them. Finite element analyses with various friction coefficients was performed and showed a tendency of increased SPC life with an increased friction coefficient. The necking position predicted by the SPC simulation with a proper friction coefficient showed good agreement with that observed from the real SPC test. Finally, a noble method to convert the SPC load and displacement rate into the equivalent uniaxial creep stress and strain rate, respectively, was established in this study.

전단펀치-크리프 시험에 의한 리플로우 시간별 Pb-free 솔더 합금 접합부에 대한 고온 크리프 물성 평가 (Material Property Evaluation of High Temperature Creep on Pb-free Solder Alloy Joint to Reflow Time by Shear Punch-creep Test)

  • 함영필;허우진;유효선;양성모
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.145-153
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    • 2013
  • In this study, shear punch-creep (SP-Creep) at Sn-4Ag/Cu pad the joint was tested by using environment-friendly Pb-free solder alloy Sn-4Ag of electronic components. Pb eutectic alloy (Sn-37Pb) joints limited to environmental issues with reflow time (10sec, 30sec, 100sec, 300sec) according to two types of solder alloy joints are compared and evaluated by creep strain rate, rupture time and IMC (Intermetallic Compound) behavior. As the results, reflow time increases with increasing thickness of IMC can be seen at overall 100sec later in case of two solder joints on the IMC thickness of Sn-4Ag solder joints thicker than Sn-37Pb solder joints. In addition, when considering creep evaluation factors, lead-free solder alloy Sn-4Ag has excellent creep resistance more than Pb eutectic alloy. For this reason, the two solder joints, such as in the IMC (Cu6Sn5) was formed. However, the creep resistance of Sn-4Ag solder joints was largely increased in the precipitation strengthening effect of dispersed Ag3Sn with interface more than Sn-37Pb solder joints.