• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.36-49
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• 1983

최근 높은 경제성과 용접성의 우수성에 의한 마찰 용접의 응용에 있어서 내열.내식 재료가 개스터어빈, 기관, 핵 발전기등의 기계 부품 생산 공업에 널리 이용되고 있다. 따라서 이종내열 합금강의 마찰 용접된 부품을 이용함에 있어서 내식.내마모 및 용접성 뿐만 아니라 고온 피로 강도와 크리이프 강도 등의 복합 특성에 관한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 마르텐사이트계 실크롬 내열강과 오오스테나이트계 닉켈크롬 스테인레스강의 이종 내식.내열 합금강의 최적 용접조건하에서 마찰 용접된 후의 시효 열처리가 용접재의 700 .deg.C 고온 회전 굽힘 피로강도 특성에 미치는 영향에 관하여 실험과 강도해석에 의해 조사되었고 용접후의 용체화 처리와 시효 열처리법에 의한 내열강 마찰 용접강도 개선법을 개발코저한 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권6호
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• pp.683-690
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• 2002

본 연구에서는 국내에 적용된 강바닥판의 데크플레이트와 종리브 현장 연결 스캘럽부의 구조상세를 검토하고 실험체를 제작하여 정적재하실험 및 피로실험을 실시하였다. 또한 FEM 해석을 통하여 스캘럽 길이, 스캘럽 곡률반경, 데크플레이트 두께 등과 같은 매개변수가 종리브 스캘럽부의 응력에 미치는 영향을 살펴보았으며, 이를 통하여 스캘럽부에 대한 S-N선도를 추정하였다. 피로실험을 수행한 결과, 낮은 응력수준에서는 스캘럽부에서 피로균열이 발생하였고, 높은 응력수준에서는 핸드홀 덮개판의 파괴 후에 종리브의 갑작스런 파괴가 일어났다. 피로실험결과를 JSSC 피로등급과 Shigley와 Juvinall이 제안한 방법에 의한 피로강도와 비교검토한 결과, 데크플레이트와 종리브 현장연결 스캘럽부는 규정된 피로등급를 만족하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권8호
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• pp.835-841
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• 2012

철도차량의 제동 디스크에 사용될 수 있는 주물재료 4 종에 대해 인장강도, 압축강도, 경도, 비열, 비중, 열전도도 등 여러 특성값을 측정하였다. Ni, Cr, Mo 의 조성비에 따라 인장강도, 압축강도, 경도 등을 조절할 수 있었다. 이들 재료에 대해 열피로 시험을 수행할 수 있는 장치를 사용하여 원통형 시편에 대해 열크랙의 발생과 길이를 측정하여 재료의 내열성을 평가하였다. 그리고 열피로 시험과정을 유한요소법으로 해석하고 Manson-Coffin 식과 주변형률을 이용하여 열피로수명을 평가하여 시험결과와 비교, 검토하였다. 해석에 의한 예측수명은 관찰영역의 균열의 총 길이가 $40{\mu}m{\sim}1mm$ 사이에 있을 때의 수명에 해당함을 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권3호
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• pp.47-52
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• 1999

피로시험은 구조설계에 있어서 필수적인 과정으로서, 구조물의 요구수명 만족여부를 판단하기 위해 수행된다. 본 연구에서는 750㎾급 수평축 풍력발전 시스템용 복합재 회전날개가 요구수명 20년이상 안전하게 운용되어질 수 있는지에 대한 검토를 수행하였다. tan Bond의 실험식과 S-N선형 손상 방법을 사용하여 요구 피로강도를 계산하였으며, 설계된 복합재 회전날개의 유한요소 해석 결과와 비교하기 위해 측정하중 스펙트럼과 Spera의 피로하중 실험식을 이용하여 회전날개에 적용시킬 피로하중을 계산하였다. 계산된 피로하중에 대한 유한요소 해석을 수행하여 검토한 결과, fan Bond의 실험식을 이용하여 예측한 최대 요구 피로강도보다 낮은 범위에 있음을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권3호
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• pp.418-426
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• 1995

설계의 신뢰성은 응력해석을 통하여 확인될 수 있으며, 해석결과는 대상 부품의 구조적 건전성을 입증하는 근거가 된다. 본 보고서는 ANSYS의 피로해석 모듈을 이용한 CANDU 6핵연료채널의 응력해석 및 ASME Code에 따른 해석 절차 개발을 소개하였다. 응력해석은 ASME Code Section III NB-3200 의 $\ulcorner$Design by Analysis$\lrcorner$에 기초한 해석절차에 따라 수행하였으며, 체계적인 해석을 위해 자료 처리용 ANSYS 매크로 및 FORTRAN 프로그램을 개발하였다. 해석은 각 조건에 따라 기계적응력과 열응력해석으로 분리하여 수행한 후 조합되었으며, ANSYS 피로해석 모듈을 이용하여 선정된 절점들의 기계적응력과 열응력의 합에 대한 최대응력강도범위를 계산하였다. 응력해석 결과, CANDU 6 핵연료채널의 구조적 건전성이 입증되었으며, ANSYS를 이용한 ASME Code해석절차가 확립되어 CANDU 원자로 해석의 신뢰성을 크게 향상 시켰음은 물론 독자적인 수행을 위한 발판을 마련하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.211-221
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• 2001

본 연구에서는, 포장가속시험시설이 사용 중 발생 가능한 동역학적 힘을 예측하기 위해, 이미 개발되어 운용중인 모형시험시설을 이용하여 차량 운동방정식을 구하고, 모형시험시설과 포장가속시험시설(KALES : Korea Accelerated Loading and Environmental Simulator)의 상사관계를 이용하여 KALES가 운행 중 발생할 수 있는 동역학적인 힘을 예측하였다. 이를 기반으로 실제 차량 구조부 형상에 대한 상세설계를 전산해석과 피로수명평가 방법을 이용하여 수행하였다. 해석 결과, 동역학적 모형화 및 피로강도 해석기술을 기반으로 설계된 KALES는 시험 중 발생되는 사용하중 이력에 대해서 피로 강도적으로 충분한 안전성이 확보되도록 설계됨을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제12권5호통권48호
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• pp.617-628
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• 2000

이 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨상태에서 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 용접후처리를 실시하지 않은 시험체는 국내 외에서 규정하는 피로강도등급을 만족하고 있고 TIG 처리한 시험체는 용접후처리를 실시하지 않은 시험체보다 $2{\times}106$회 피로강도가 상회하는 것을 알 수 있었다. 또한 비치마크실험결과 피로균열은 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경이 최소로 되는 점에서 다발적으로 발생하며, 반타원형 균열로 성장, 합체되어 파단에 이르는 것을 확인할 수 있었다. 한편 유한요소해석결과 용접지단부의 응력집중계수는 용접지단부의 비드접선각도 및 곡률반경과 밀접한 관계가 있으며, 이 중에서 곡률반경이 용접지단부의 응력집중계수에 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석결과 a/t가 0.4 이하인 경우에 기하학적형상보정계수가 균열보정계수에 가장 지배적인 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.77-82
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• 2004

노후선박의 구조적 안전성을 확보하기 위해서는 부식이나 피로균열 및 기계적인 손상에 의하여 선체 구조 강도가 어떠한 영향을 받는지 충분히 검토하여 적절한 수리 보수 등 이에 대한 대책을 강구할 필요가 있다. 본 연구에서는 이러한 관점에서 부식, 피로균열, 기계적인 손상과 같은 노후 선박에 발생할 수 있는 여러 가지 손상이 선체강도에 미치는 영향을 이론적, 수치적, 실험적인 방법을 통하여 조사하고, 이를 통하여 선각거더의 소성붕괴강도 저하를 고려한 신뢰성 평가법 및 보수, 수리를 통한 인정수준 이상의 선각강도를 유지하게 하는 지침도 연구하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.497-508
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• 1998

본 연구에서는 평면결함의 일종인 용입부족의 크기가 맞대기 용접부의 피로 특성에 미치는 영향을 정량적으로 규명하였다. 정적실험 결과 비드를 삭제하지 않은 맞대기 용접부의 인장강도와 항복강도는 용입부족 크기에 관계없이 일정하였다. 또한 피로실험 결과 완전용입된 맞대기 용접부의 피로강도는 국내 외의 시방서에서 규정하고 있는 피로 등급을 모두 만족하며, 용입부족 크기에 따른 피로강도의 저하는 용입부족 크기가 증가함에 따라 피로강도가 급격하게 감소하였다. 파단형태에서 완전용입 시험체와 용입부족 시험체의 파단형태가 서로 다른 형식을 취하고 있음을 알 수 있었는데 이는 용접지단부와 용접루트부의 기하학적 형상에 따른 응력집중계수의 변화에 기인하는 것을 유한요소해석에서 확인하였다. 따라서 강구조물에 대한 용접제작시 발생할 수 있는 용접결함 중 평면결함의 일종인 용입부족은 반드시 피해야만 강구조물의 공용수명을 충분히 확보할 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.23-32
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• 2006

본 연구는 현재의 강도로교가 대규모화, 장지간화 되어가는 경향에 비추어 사용이 증대될 것으로 기대되는 강바닥판교에서 기존에 발생하는 문제를 최소화하여 최적의 강바닥판 시스템을 개발하기 위한 연구의 일부분으로 수행되었다. 이를 위하여 국내외의 여러 가지 종리브 횡리브 연결 상세 중, 유한 요소 해석 결과를 분석하여 국내의 강도로교 상세부 설계지침 상에서 제시하고 있는 폐단면 종리브 표준형태와 유럽에서 널리 사용되고 있는 토끼형(rabbit type) 상세를 대상으로 개선 상세가 적용된 3차원 실물 모형체를 제작하여 정적 및 일정 진폭 피로 실험을 수행하였다. 강바닥판 시스템에서 흔히 나타나는 스켈럽 하부 곡률부에서의 균열이 전혀 발생하지 않은 것으로 보아 내부 다이아프램의 효과가 충분히 검증되었다. 또한 국내형 상세와 유럽형 상세의 경우 피로강도 측면에서는 큰 차이를 보이지 않았으나 용접 끝단의 마무리가 피로강도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 스캘럽의 형상, 내부 다이아프램 설치 및 완전 용입 용접 등의 효과는 피로강도를 부분적으로 향상시켰지만, 피로강도를 더욱 향상시키기 위해서는 용접의 품질 관리 방안이 강구되어야 할 것으로 판단된다. 실험에서 얻어진 결과는 실제 강바닥 설계를 위한 최적의 상세에 적용시키고자 하였다.