• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3121-3126
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• 2013

원전 배관의 건전성평가는 원자로 안전을 위해 중요하며 결함발견 시 반드시 건전성을 확보해야만 한다. 균열을 갖는 구조물에 대한 정확한 응력확대계수 해석과 균열성장속도는 파괴강도와 피로수명을 평가하는데 필요로 한다. 피로설계와 수명평가는 배관, 산업공장장비 등과 같은 구조물을 설계하는데 극히 중요하다. 응력확대계수를 이용한 균열간의 상호 간섭해석은 유한요소법으로 구하였다. 내압을 받는 원통형구조물의 경우 표면균열의 인접점에서 간섭이 가장 크게 일어남을 확인하였다. 또한, 반복하중 균열에 대해서는 균열 성장평가와 더불어 피로하중에 의한 균열진전을 예측하기 위한 피로해석을 수행하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권1호
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• pp.32-38
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• 2001

재료의 손상을 평가하기 위하여 초음파법에 대한 많은 연구가 진행되었고 널리 사용되고 있으나 대부분 균열의 성장 또는 두께의 감소와 같은 문제에 집중되고 있다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강을 이용하여 반복하중에 의해 재료내부에 발생하는 미시균열을 조기에 감지하고, 피로에 의한 파괴를 미연에 방지할 수 있도록 초음파 표면파의 감쇠와 속도변화를 이용하여 균열길이 측정의 정량적인 평가방법을 제시하였다. 중심주파수 5MHz의 탐촉자를 이용하여 파단수명비 약 60%, 균열길이 약 2mm 정도에서 표면파의 속도 및 감쇠 변화를 탐지할 수 있었다. 고주파 탐촉자를 이용함으로써 미시균열의 발생을 조기에 탐지할 수 있으며, 파단수명을 예측하는 기초자료로 활용할 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권5호
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• pp.555-559
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• 2011

본 연구는 유압 피스톤 펌프 재료로 사용되고 있는 SACM645소재를 사용하여 모재, QT(quenching & tempering) 시험편 및 QT 질화시험편의 피로특성을 조사하였다. 피로특성 조사결과는 다음과 같다. QT 질화시험편은 피로한도가 인장강도의 80%로 나타나 아주 높은 값을 나타내었다. 이것은 시험편 표면에 단단한 질화처리를 실시하여 피로균열의 발생을 지연시켰고, 피로균열이 발생하더라고 소재가 단단하여 균열진전속도가 늦었다고 판단된다. 파면 관찰결과 피로균열진전 영역에서는 모두 스트라이에이션이 관찰되었고, 피로균열진전 이외의 영역에서 QT 시험편은 벽개파괴의 양상을, 모재와 Qt 질화시험편은 딤플 파괴의 양상을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.87-95
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• 1990

본 연구에서는 고온기기의 구조용 부재로 널리 사용되고 있는 304스테인리스 강을 선택하여 상온, $538^{\circ}C$($1000^{\circ}$ F) 및 $593^{\circ}C$($1100^{\circ}C$ F) 고온하의 작은 표면노치 시험편 에서 발생한 표면 피로 균열의 성장거동을 레플리카법에 의하여 상세히 관찰측정하여 파괴역학적으로 해석 연구하고자 한다. 즉 피로균열의 성장특성을 ....$\DELTA\sigma^{n}$a의 매 개변수를 도입하여 정량적으로 평가하고, 수명예측을 실시하여 그 유용성을 비교검토 하였다. 또한 피로균열의 성장에 관한 실험결과 자료들을 PC를 이용하여 전산하고 도식화함으로써 파괴역학적 설계에 유용한 기초적 자료를 제시하고자 하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권1호
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• pp.14-21
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• 2002

피로균열 성장거동 관찰을 위한 새로운 실험 방법의 개발이 필요하다. 이러한 요구를 만족시키기 위해서 본 연구에서는 영상처리기법을 피로시험에 도입하였으며, 영상처리시스템을 이용하여 표면피로균열길이를 측정하였다. 먼저 주기적으로 시험하중을 멈추는 동안 균열영상 데이터를 컴퓨터에 저장시켰다. 시험이 끝난 후에는 본 연구진에서 개발한 영상처리 소프트웨어를 사용하여 균열길이를 측정하였으며, 이를 위하여 블록매칭방법을 포함한 다양한 영상처리 기법을 적용하였다. 영상처리시스템으로 측정한 데이터와 현미경을 이용하여 수동으로 측정한 데이터를 비교하여 영상처리시스템의 유효성을 검증하였다. 만약 본 연구에서 제안한 방법을 균열성장거동을 자동적으로 관찰하거나 모니터 하는데 사용한다면 피로시험에 소요되는 시간과 노동력을 현격히 줄일 수 있다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1999년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.126-127
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• 1999

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권8호
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• pp.1269-1276
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• 2001

In case of contact fatigue, the accurate calculation of surface tractions and subsurface stress is essential to the predication of crack initiation life. Surface tractions influencing shear stress amplitude have been obtained by contact analysis based on influence function. Subsurface stress has been obtained by using rectangular patch solutions. In this study, to simulate asperity contact under sliding condition, the tip of asperity was simulated by sphere and to calculate crack initiation life in the substrate, dislocation pileup theory was used.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.1-9
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• 1985

본 연구에서는 이러한 점에도 역점을 두어서 초기 피로균열의 발생.거동을 관 찰하기 쉬운 연강을 선택하여 편진인장반복하중을 작용시켜, 연강 평골재의 표면상에 발생.성장하는 미소표면균열의 거동을 전자현미경과 광학현미경을 병용하여 표면과 파 단면을 입체적으로 조사하여, 피로균열의 초기발생상태를 조사하고, 그 성장율을 조사 하여 파괴역학적으로 해석하여 그 특성을 조사한다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권12호
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• pp.143-151
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• 1999

The shape of surface micro-crack is very irregular due to nonhomogeneous microstructure but is very important in respect to qualitative estimation of fatigue life. Fractal geomety can quantify the shape of surface mciro-crack. Fractal dimension is measured for surface micro-cracks with coast line and box counting method and estimates cycle ration in Al 2024-T3. The average fractal dimension $D_{favg}$ of surface micro-cracks has 3-parameter weibull distribution and location parameter is nearly constant but shape parameter decreases as cycle ration increases. The fractal dimension by coast line method is measured for individual surface micro-crack but the fractal dimension by box countin method is measured for all the surface micro-cracks under sampling area. Therefore, This paper shows fractal dimension $D_{fb}$ can predict cycle ratio $N/N_f$ more convenient than fractal dimension $D_{favg}$.

• 한국해양공학회지
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• 제9권1호
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• pp.83-91
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• 1995

Surface defects in structural members are apt to be origins of fatigue cracks growth, which may cause serious failure of whole structures. Most structure has a part where stress concentrates such as welded joints, corner parts, etc. And then, analysis on crack growth and penetration from these defects, therefore, is one of the most important subjects for the reliability of LBB design. The present paper has performed an experimental and analysis on the fatigue crack propagation by variety in crack length of surface cracked plate with stress concentration part. The crack growth behavior can be explained quantitatively by using Newman-Raju equation and the stress partitioning method proposed by ASME B&P Code Sec. XI. The stress concentration factor $K_t$ has affected on the crack growth. The crack growth after penetration depends upon the initial front side crack length.