• 제목/요약/키워드: 피로균열진전속도

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시효된 수퍼 2상 스테인리스강의 피로균열 진전시 발생하는 음향방출신호의 시간-주파수 분석 (Time-Frequency Analysis of AE Signals at Fatigue Crack Propagation of Aged Super Duplex Stainless Steels)

  • 남기우;이상기;도재윤;강창룡
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.20-25
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    • 2000
  • lh deleterious Cr, Mo rich -$\sigma$phase is a hard embrittling precipitate, which forms between MU)-900 $^{\circ}C$, often associated with a reduction in both impact properties and corrosion reshame. On this study, After aging at MU) "C, fatigue crack propagation induced by a phase precipitation was evaluated and time-frequency analysis of acoustic emission was conducted It was possible to find fracture mechanism by a phase precipitation due to time-frequency anulysis of acoustic emission signals.nals.

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탄소강-스테인리스강 용접부의 피로균열진전 특성에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Crack Growth Characteristics for the Weldment of Carbon steel-Stainless steel)

  • 권재도;김우현;김길수;박중철;배용탁;김중형
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권4호
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    • pp.47-54
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    • 1998
  • Various equipments in plants are welded with two different materials and it is required to investigate the effects of fatigue crack propagation on the neighborhood of a welded portion. The characteristics of fatigue crack growth in the base metal of carbon and stainless steel, in the carbon and stainless steel sides located in the neighborhood of welded portion (carbon/stainless steel), respectively and welded portion, are investigated. The results show that the crack growth in the welded portion (carbon/stainless steel) is an average value of the crack growths in the carbon and stainless steel respectively located in the neighborhood of the welded portion. It is found that the crack growth in the welded portion is not significantly different from those in the carbon and stainless steel sides. Hence it can be concluded that the structure welded with two different materials wold not impede the integrity based on the fatigue crack growth.

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수퍼 2상 스테인리스강의 피로균열진전 특성에 미치는 미세조직의 영향 (Effect of Microstructure on the Characteristics of Fatigue Crack Propagation of Super Duplex Stainless Steel)

  • 도재윤
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.65-69
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    • 2000
  • This study is to investigate the characteristics of fatigue crack propagation in rolled super duplex stainless steel that was changed austenite-ferrite volume fraction by heat treatment. It was used two kinds of specimen the rolling and the transverse directions δ-phase fraction affected sound velocity hardness and Young's modulus. Characteristics of fatigue crack propagation was affected by anisotropy and (δ+γ) phase volume fractions.

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점소성-손상모델 기반 피로균열 진전속도 전산 평가법 개발 (Development of Computational Evaluation Method for Fatigue Crack Growth Rate based on Viscoplastic-Damage Model)

  • 김슬기;김정현;이치승;김명현;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • 본 논문에서는 재료 점소성-손상모델을 기반으로 한 피로균열 진전속도(FCGR) 전산 평가법을 제안한다. 7% 니켈강 재료 거동을 모사하는 점소성-손상모델을 소개하고, 이의 유한요소해석 플랫폼에의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에서 제공하는 사용자 정의 재료 서브루틴(UMAT)에 재료모델을 탑재하였다. 개발 UMAT의 검증을 위해 7% 니켈강 재료 인장시험 시뮬레이션을 수행하였으며, 이를 통해 재료정수를 획득하였다. 또한, 피로하중에 따른 손상해석에 있어 계산 시간 단축을 위한 jump-in-cycles 과정과 임계 손상 값 조정 및 피로 예비 균열 시뮬레이션을 수행하였고 이들 과정을 개발 UMAT에 탑재하여 해석을 수행하였다. 개발 UMAT을 활용하여 7% 니켈강의 상온 FCGR 테스트 시뮬레이션을 수행하였으며, 균열길이(a)와 주기 수(number of cycles)의 관계 및 1 cycle 당 균열성장량(da/dN)과 응력확대계수 진폭(${\Delta}K$)의 관계 등의 결과를 실험결과와 비교하여 검증하였다.

판재 Al 2024-T3 합금재료에서 나타나는 두께별 피로균열진전지연거동에 관한 ΔK환산법의 정량적분 (A Quantitative Analysis of ΔK Conversion Method for the Retardation Behavior of Fatigue Crack Growth in Varying Thickness of Al 2024-T3 Sheet Alloy)

  • 김승권;이억섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1415-1422
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    • 2011
  • 운송기계구조물의 제작에 사용되는 판재 알루미늄 합금재료는 일정한 피로응력조건하에서 두께에 따라 균열진전속도의 차이를 보인다. 이러한 두께효과는 판재 알루미늄합금의 주요한 피로파괴특성 중 하나이다. 본 연구에서는 일정한 피로응력조건하에서 실시한 후판 및 박판 Al 2024-T3 합금재료의 피로 시험을 통하여 두께효과를 파악하고, 이를 형상인자인 두께비, $R_t$ 및 하중인자인 두께별 등가유효응력확대비, $U_{i}^{equ}$에 의한 상호관계식, $U_{i}^{equ}=f(R_t)$로 나타내었다. 그리고 두께효과에 의한 후판 대비 박판시험편의 균열진전 지연거동을 ${\Delta}K$ 환산법을 사용하여 정량적으로 분석하였다. 두께효과의 경향을 정량으로 나타내기 위해 두께감소율(DoT)과 응력확대계수범위, ${\Delta}K$의 감소율(DoS) 등의 값을 구하여 이들 상호관계를 규명하였다.

저온 압력용기용 SA516/60강의 피로균열 진전 속도에 미치는 응력비의 영향 (The Effect of Stress Ratio on Fatigue Crack Propagation Rate in SA516/60 Pressure Vessel Steel at Low Temperature)

  • 박경동;하경준;박상오
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2001년도 추계학술대회 논문집(Proceeding of the KOSME 2001 Autumn Annual Meeting)
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    • pp.80-87
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    • 2001
  • The fatigue crack growth behavior of the SA516/60 steel which is used for pressure vessels was examined experimentally at room temperature $25^{\circ}C, -30^{\circ}C, -60^{\circ}C, -80^{\circ}C, -100^{\circ}C$ and -l2$0^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. Fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range ΔK was influenced by stress ratio in stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ΔK. The resistance of fatigue crack growth at low temperature is higher compared with that at room temperature, which is attributed to the extent of plasticity-induced by compressive residual stress according to the cyclic loads. Fractographic examinations reveal that the differences of the fatigue crack growth characteristics between room and low temperatures are mainly explained by the crack closure and the strengthening due to the plasticity induced and roughness induced.

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원전 배관의 결함 평가를 위한 해석 (Analysis for Defect Evaluation of Pipes in Nuclear Power Plant)

  • 이준성
    • 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.

강판의 압연 방향과 인장하중 방향의 상대 각도에 따른 피로 균열 진전 특성 (Characteristics of fatigue crack propagations with respect to the angles between rolling and tensile loading directions of steel plates)

  • 이용복;오병덕
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.74-80
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    • 2005
  • Steel plates used for common structures are manufactured by rolling processes in general. The rolling direction traces generated during the processes have significant influences on mechanical properties and fatigue behavior of the plates. The objective of present study is to investigate those directional characteristics for the enhancement of steel structure safety. SS400 steel plates of 3 mm thickness are tested in this study, When the angles between the tensile loading direction and the rolling direction of the plates are increased, their yield strengths are increased and elongations are rather decreased. It is also shown that fatigue crack growth rates in the plates can be increased according to the changes of those mechanical characteristics. For the safety of the structures, therefore, it is critical to decrease the angles between the rolling direction and the tensile loading direction.

구조용강의 용접가공에 따른 피로균열진전에 미치는 응력비의 영향 (Effect of Stress Ratio on Fatigue Crack Propagation Processing of Structural Steel)

  • 박경동;신영진;이주영
    • 한국기계가공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.65-71
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    • 2006
  • The lightness of components required on marine and shipbuilding industry is requiring high strength of components. In particular, fatigue failure phenomena, which happen in metal, bring on danger in human life and property. Therefore, antifatigue failure technology takes an important part on current industries. In this study, it is investigated about endurance and fatigue crack propagation rate of according to welding methods such as SMAW, FCAW and SAW commonly used for welding structures in present. Endurance limits carried out highly in the order of SMAW, FCAW, SAW and fatigue crack propagation rate out lowly in the order of SMAW, FCAW, SAW. By these results, it is needed to use SMAW welding method for welding structures with small welding capacity and FCAW, SAW methods for large welding structures after consideration about economic gains and operation efficiency of welding. Fatigue crack propagation rate is more affected by strength of welding materials than endurance limit of welding materials according to welding methods.

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응답면기법을 활용한 피로균열진전 신뢰성 평가 (Reliability Assessment of Fatigue Crack Propagation using Response Surface Method)

  • 조태준;김이현;경갑수;최은수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.723-730
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    • 2008
  • 철도교량은 무거운 축하중이 작용하여 구조부재의 전체 강도에서 활하중이 차지하는 비율이 높기 때문에 피로에 의한 손상이 클 뿐만 아니라 계속적으로 변화하는 하중환경에 의해 피로손상이 빠르게 진행될 가능성이 있으므로 이에 대한 안전성을 체계적이고 분석적으로 평가할 수 있는 방법이 요구된다. 철도교량에서 구조부재별 피로균열의 생성위치 및 성장속도는 발생응력의 범위와 횟수, 구조시스템의 강성에 관련되어 있다. 구조시스템의 강성은 계획주체, 설계자, 시공자, 유지관리주체 각각의 특성과 불확실성을 포함하고 있으며, 시간의존적 하중과 저항의 특성에 의해서 추계학적으로 변화하게 된다. 그러므로 이러한 하중 및 저항에서의 각각의 불확실성을 정량적이고 객관적으로 표현할 수 있는 신뢰성에 기초한 평가기법을 개발하였다. 철도 및 지하철교량 등의 피로파괴에 대한 확률론적 평가를 위하여 응답면 기법(Response Surface Method, RSM)과 일계이차 모멘트 기법(First Order Second Moment method, FOSM)을 사용하여 피로균열진전과 잔존수명을 평가하였다. 응력변동 범위를 설계변수로 변화시키면서, 중요한 설계입력 변수로 한계상태 방정식을 구성하고 다양한 피로 수명(100년, 75년 등)후의 파괴확률을 예측하여 설계피로수명에 대한 신뢰성 지수계산 및 발생확률을 분석사례로 제시하였다.