• 제목/요약/키워드: 크리프 응력

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고온 구조물의 한계응력강도 결정을 위한 크리프 일-시간 관계식의 유용성 (Usefulness of Creep Work-Time ]Relation for Determining Stress Intensity Limit of High-Temperature Components)

  • 김우곤;이경용;류우석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권5호
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    • pp.750-757
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    • 2003
  • In order to determine creep stress intensity limit of high-temperature components, the usefulness of the creep work and time equation, defined as W$\_$c/t$\^$p/ = B(where W$\_$c/ = $\sigma$$\varepsilon$ is the total creep work done during creep, and p and B are constants), was investigated using the experimental data. For this Purpose, the creep tests for generating 1.0% strain for commercial type i16 stainless steel were conducted with different stresses; 160 MPa, 150 MPa, 145 MPa, 140 MPa and 135 MPa at 593$^{\circ}C$. The plots of log W$\_$c/ - log t showed a good linear relation up to 10$\^$5/ hr, and the results of the creep work-time relation for p, B and stress intensity values showed good agreement to those of isochronous stress-strain curves (ISSC) presented in ASME BPV NH. The relation can be simply obtained with only several short-term 1% strain data without ISSC which can be obtained by long-term creep data. Particularly, this relation is useful in estimating stress intensity limit for new and emerging class of high-temperature creeping materials.

참조응력법에 입각한 T-배관 국부 크리프 파단 평가를 위한 응력해석 사례연구 (Reference Stress Based Stress Analysis for Local Creep Rupture of a T-pipe)

  • 신규인;윤기봉;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권8호
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    • pp.873-879
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    • 2006
  • To investigate applicability of the reference stress approach as simplified inelastic stress analysis to estimate local creep rupture, detailed finite element stress analyses of a T-piece pipe with different inner pressure and system loading levels are performed. The reference stresses are obtained from the finite element (FE) limit analysis based on elastic-perfectly-plastic materials, from which the local reference stress for creep rupture is determined from R5. The resulting inelastic stresses are compared with elastic stresses resulting from linear elastic FE calculations. Furthermore they are also compared with the stresses from full elastic-creep FE analyses. It shows that the stresses estimated from the reference stress approach compare well with those from full elastic-creep FE analysis, which are significantly lower than the elastic stress results. Considering time and efforts for full inelastic creep analysis of structures, the reference stress approach is shown to be a powerful tool for creep rupture estimates and also to reduce conservatism of elastic stress analysis significantly.

연구로용 우라늄-실리사이드 분산 핵연료의 변형모델 (A Deformation Model of Uranium-Silicide Dispersion Fuel for Research Reactor)

  • T. S. Byun;S. K. Suh;W. Hwang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제28권2호
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    • pp.150-161
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    • 1996
  • 연구로용 우라늄-실리사이드 분산 핵연료에서의 응력 및 변형율 분포를 계산할 수 있는 변형모델을 개발하였다. 이 변형모델은 탄소성이론 및 지수법칙 크리프이론을 기초로 한 것이며, 또한 등방 핵연료팽윤 및 열팽창을 가정하였다. 개발된 모델을 HANARO 및 카나다의 NRU 핵연료에 적용하여 본 결과 핵연료의 변형을 성공적으로 계산하는 것으로 판단되었다. 계산결과에 따르면, 연구로용 우라늄-실리사이드 분산핵연료가 연소할 때 핵연료심에서 가장 중요한 변형기구는 팽윤이며, 피복관에서 가장 중요한 변형기구는 크리프이다. 또한, 피복관에서 원주방향 최대응력은 항상 5 MPa 이하로서 항복응력보다 훨씬 낮게 유지되었다. 여기서 고려한 두 핵연료설계에 대해서 전 연소도 범위에서 핵연료봉의 부피변화는 10% 이하로 예측되었다.

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ISM에 의한 발전용 고온 배관재료 2.25Cr1Mo강의 고온 크리프 수명 예측에 관한 연구

  • 이상국;정민화;오세규;송정근
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권2호통권28호
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • In this report for the assessment of creep properties of high-temperature tube materials in power plants, the long-time($10^4$~105h) creep life prediction by ISM for 2.25Cr1Mo steel was studied. It was clarified experimentally and quantitatively that the newly developed long-time creep life prediction equation was very coincident with the actual experimental data with high confidence, and the model was $t_r=\alpha\varepsilon_0^{\beta}\sigma^{-1}$.

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초내열합금 U720의 노출시험에 따른 크리프 특성 (Creep Properties of Superalloy Udimet 720 in relation to Exposed)

  • 공유식;오세규
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.57-62
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    • 2001
  • Gas turbine performance is highly dependent on the engine performance which is closely related to the engine materials since they are exposed to severe working environments, i.e, high temperature and high stresses. For this reason, advanced materials with improved properties are required for the engine. The purpose of this research is to develop key materials technologies for aircraft industry and to tester domestic production of related parts. In this paper, the real-time prediction of high temperature creep strength and creep life for nickel-based superalloy Udimet 720(high-temperature and high-pressure the gas turbine engine materials) was performed on round-bar type specimens under pure load at the temperatures of 538, 649 and $704^{\circ}C$.

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초 두랄루민(Al 2024)의 정적인 크리프 거동 (Static Creep Behaviour of Super-Duralumin(Al 2024))

  • 황경충;윤종호
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.22-27
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    • 2004
  • Super-duralumin has widely been used as the part materials of aerospace and automobile industry because it has high specific strength and also is light. But, we have little design data about the creep behaviors of the alloy. Therefore, in this study, every creep test under four constant stress conditions have been conducted for four temperature conditions. A series of creep tests had been performed to get the basic design data and life prediction of super-duralurnin products and we have gotten the following results. First, the stress exponents showed the descending trend as the test temperatures increase. Secondly, the creep activation energy gradually decreased as the stresses become bigger. Thirdly, the constant of Larson-Miller parameters on this alloy was estimated about 6. And last, the fractographs at the creep rupture showed both the brittle fracture due to the transgranular rupture.

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STS 316L 스테인리스강의 크리프 수명예측 (Creep Life Prediction of SUS 316L Stainless Steel)

  • 윤종호;황경충
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • Stainless steel has widely been used in various industrial fields because it has high corrosion resistance. But, we have little design data about the creep life prediction of SUS316L stainless steel. Therefore, in this study, a series of creep tests and study on them under 16 constant stress and temperature combined conditions have been performed to get the creep design data and life prediction of SUS316L stainless steels and we have gotten the following results. First, the stress exponents decrease as the test temperatures increase. Secondly, the creep activation energy gradually decreases as the stresses become bigger. Thirdly, the constant of Larson-Miller parameters on this alloy is estimated about 10. And last, the creep rupture fractographs show the intergranular ductile fracture with many dimples.

철근콘크리트 휨재의 장기처짐 예측을 위한 간략 평가 (Simplified Evaluation of Long-Term Deflection of Reinforced Concrete Flexural Members)

  • 장동운;강지훈;채승윤;김재요;엄태성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.6-9
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    • 2011
  • 지속하중을 받는 철근콘크리트 휨부재는 크리프, 건조수축 등 장기거동에 의하여 처짐이 증가된다. ACI318-08, KCI 2007 등 현행 구조설계기준의 장기처짐 평가방법은 인장 및 압축 철근비, 배근상세, 재료 강도 등 설계변수에 따른 장기처짐의 변화를 합리적으로 고려하기 어렵다. 본 연구에서는 장기거동에 의한 힘의 평형조건과 변형률 적합조건을 사용하여 크리프와 건조수축에 의한 철근콘크리트 균열단면의 장기변형을 예측하는 간략 평가식을 제안하였다. 장기변형 평가 시 콘크리트와 철근은 선형탄성거동을 가정하였고, 시간에 따른 콘크리트와 철근 사이의 응력재분배를 고려하기 위하여 재령보정탄성계수법을 적용하였다. 변수연구 및 검증 결과, 철근콘크리트 휨재의 장기처짐은 설계변수의 영향으로 달라질 수 있고, 제안된 방법은 이러한 장기처짐의 변화를 비교적 정확하게 예측하는 것으로 나타났다.

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미세평면 모델을 적용한 다축응력 상태의 콘크리트 크리프 분석 (Analysis on Creep of Concrete under Multiaxial Stresses Using Microplane Model)

  • 권승희;김윤용;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.195-204
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    • 2004
  • 기존의 다축응력 상태의 콘크리트 크리프 실험으로부터 제안된 푸아송비에 대한 연구결과는 서로 큰 차이를 나타내고 있다. 측정된 변형률로부터 계산된 푸아송비는 작은 실험 오차에 의해서도 매우 민감하며, 이러한 민감성은 푸아송비의 시간에 따른 변화와 응력상태에 따른 경향을 파악하는 데 있어 큰 어려움을 초래한다. 따라서 이러한 연구결과의 불일치를 해결하고 신뢰성 있는 결과를 도출하기 위해서 새로운 분석방법이 요구된다. 이 연구는 다축응력 상태의 크리프 실험결과에 대한 새로운 분석방법으로 미세평면 모델을 적용하였다. 미세평면 상에서 체적과 편차컴플라이언스에 대한 수학적 모델로는 이중지수 법칙을 사용하였다. 체적과 편차성분의 컴플라이언스는 여섯 개의 변수로 구성되며 실험결과를 최적으로 모사하는 변수를 최적화 기법으로부터 구하였다. 여섯 변수에 대한 회귀분석결과로 부터 계산된 푸아송비는 시간에 따라 변화하였다. 또한 시간에 따라 푸아송비가 일정하다는 조건에서 네 변수를 결정하였으며 이 때의 회귀분석결과와 실험 측정값 사이의 오차는 여섯 변수가 사용된 회귀분석결과의 오차에 비해 다소 크게 나타났다. 네 변수에 대한 회귀분석결과로부터 얻은 시간에 따라 일정한 푸아송비는 큰 오차 없이 실제의 구조해석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

응력과 온도에 따른 ABS의 크리프특성에 관한 연구 (A Study of Creep Characteristics of ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) for Different Stress Levels and Temperatures)

  • 강석춘
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권10호
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    • pp.1137-1143
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    • 2012
  • Creep characteristic is an important failure mechanism when evaluating engineering materials that are soft material as polymers or used as mechanical elements at high temperatures. One of the popular thermo-plastic polymers, Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS) which is used broadly for machine elements material, as it has excellent mechanical properties such as impact resistance, toughness and stiffness compared to other polymers, was studied for creep characteristic at different levels of stress and temperatures. From the experimental results, the creep limit of ABS at room temperature is 80 % of tensile strength which is higher than PE and lower than PC or PMMA. Also the creep limits decreased to linearly as the temperatures increased, up to $80^{\circ}C$ which is the softening temperature of Butadiene ($82^{\circ}C$). Also the secondary stage of creep among the three creep stages for different levels of stress and temperature was non-existent which occurred for many metals by strain hardening effect.