• 대한기계학회논문집A
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• 제23권6호
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• pp.1039-1047
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• 1999

It is necessary to evaluate the fatigue behavior of rail steel under the multi-axial stress state to assure the railway vehicle's safety. For this purpose, the stress analysis to investigate the crack initiation criteria, static failure and fatigue behavior under mixed-mode are performed. The stress analysis results show that the initiation of the transverse fissure depends on the maximum shear stress below the surface. For the mixed mode, the fatigue crack growth behavior which is represented by the projection crack length and comparative S.I.F, ${\Delta}K_v$, shows the more conservative results. Also, its rate is lower than that of the case of the mode I, and this difference decreases with increasing the stress ratio, R.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권10호
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• pp.1703-1711
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• 2003

An elastic-plastic finite element analysis is performed to investigate detailed closure behaviour of fatigue cracks in residual stress fields and the numerical results are compared with experimental results. The finite element analysis performed under plane stress using contact elements can predict fatigue crack closure behaviour. The mesh of constant element size along crack surface can not predict the opening level of fatigue crack. Specially, the mesh of element sizes depending upon the reversed plastic zone size included the effect of crack opening point can precisely predict the opening level. By using the concept of the mesh of element sizes depending upon the reversed plastic zone size included the effect of crack opening point, the opening level of fatigue crack can be determined very well.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권11호
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• pp.1455-1460
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• 2006

The relationship between fatigue crack growth behavior and cyclic crack tip opening displacement is studied. An elastic-plastic finite element analysis (FEA) is performed to examine the growth behavior of fatigue crack, where the contact elements are used in the mesh of the crack tip area. We investigate the relationship between the reversed plastic zone size and the changes of the cyclic crack tip opening displacement along the crack growth. We investigate the effect of the element size when predict fatigue crack opening behavior using the cyclic crack tip opening displacement obtained from FEA. The cyclic crack tip opening displacement is related to fatigue crack opening behavior.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.35-42
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• 2008

원자력발전소에서는 열교환 파이프에서 발생하는 열피로 균열을 비파괴 탐상장비를 이용하여 조기에 발견하는 것이 안전을 위해 매우 필요하며, 따라서 이를 모사한 인공균열시편 제작에 많은 노력을 기울이고 있다. 그러나 이러한 균열은 일반 기계가공으로 제작하는 것이 불가능하여 실제 조건과 유사한 열 반복하중 하에서 제작될 수밖에 없는데, 이를 위해 많은 시간이 소요된다. 본 연구에서는 크랙성장 시뮬레이션 기법을 이용하여 이러한 균열 제작시간을 단축하기 위한 최적의 열하중 조건을 찾고자 하였다. 이를 위해 임의조건에서 시뮬레이션 및 열피로균열 발생 기초실험을 수행하여 균열 초기수명과 진전수명을 검증하였고, 이를 바탕으로 다양한 가열 및 냉각시간을 시뮬레이션 함으로써 제작시간을 최소화하는 열하중 조건을 구하였다. 시뮬레이션에서는 응력해석을 위해 상용 소프트웨어 ANSYS를 초기균열수명 계산을 위해 수치계산용 소프트웨어 ZENCRACK을 이용하여 코딩을 균열진전수명 평가를 위해 ZENCRACK 소프트웨어를 이용하였다. 그 결과 1mm 균열 제작에 소요되는 시간은 초기의 418시간에서 319시간으로 24% 단축되는 것으로 예측되었다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.500-503
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• 2010

본 논문에서는 산업용 용접구조물의 피로성능 평가를 위한 시간 및 비용 절감형 전산피로시험법을 개발한다. 임의의 하중에 놓인 용접구조물의 성능저하 현상(균열발생 및 진전 등)을 손상역학에 기반하여 역학적으로 기술하고 자체개발한 유한요소해석코드에 탑재하여 이를 전산적으로 시뮬레이션한다. 정도 높은 용접구조물 전산피로시험법의 개발을 위해 용접잔류응력과 재료파라미터를 자체개발한 유한요소해석코드를 통해 구현한다. 개발된 전산피로시험법은 용접구조물의 피로시험 결과와 비교함으로서 제안 기법의 적합성 및 유용성을 검증한다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 추계학술대회 논문집(III)
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• pp.79-84
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• 2003

A fictitious crack model was used to analyze fatigue crack growth under the influence of residual stress. In the fictitious crack model, crack is represented in terms of the separation of two adjacent interfaces and the constitutive equation between the separation and traction is assumed. The effect of fatigue loading was included in the constitutive equation by considering damage accumulation in the cohesive zone. To investigate the effect of the residual stress on the fatigue crack growth, we calculated the residual stress distribution due to transient heat flux to the specimen by finite element method. Fatigue crack growth was simulated by the fictitious crack model with repeated loading. The mode-I crack growth rates were compared for the cases with and without the compressive residual stress around the crack tip. It was observed that the mode-I crack growth can be suppressed by compressive residual stress.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.130-139
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• 1996

The silicon carbide particles reinforced aluminium 6061($SiCp/A\ell$) composites are generally known have wild range of applications from automobiles to airospaces. But, by the results of existing study for $SiCp/A\ell$ composites, there are reports that the fatigue life of $SiCp/A\ell$ composites has improved than $A\ell$matrixes and has not improved then $A\ell$ matrixes. Consequently, in order to perform the reliable life prediction for $SiCp/A\ell$, the properties of probability distribution of fatigue crack initiation life & fracture life, crack growth length in constant number of cycles, crack growth rate in constant stress intensity factor range and m & C value in Paris's fatigue crack growth law and the estimation of statistical parameters have been evaluated by the statistics method.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.73-78
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• 2000

On this study, the fatigue crack propagation of super duplex stainless steel is investigated in conditions of various volume fraction of austenite phase by changing heat treatment temperature. And we analysed acoustic emission signals during the fatigue test by time-frequency analysis methods. As the temperature of heat treatment increased, volume fraction of austenite decreased and coarse grain was obtained. The specimen heat treated at $1200^{\circ}C$ had longer fatigue life and slower rate of crack growth. As a result of time-frequency analyze of acoustic emission signals during fatigue test, main frequency was $200{\sim}300kHz$ having no correlation with heat treatment and crack length, and 500kHz was obtained by dimple and separate of inclusion

• 콘크리트학회지
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• 제5권4호
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• pp.135-144
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• 1993

본 논문은 일정진폭의 피로하중을 받는 피리스트레스트 콘크리트 합성거더 교량의 피로해석 절차를 시간의 진행에 따른 재료 특성의 변화양상을 고려하여 정립하였다. 본 논문에서 제시된 방법은 피로하중의 재하에 따라 균열이 진전되면서 생기는 중립축의 이동현상을 고려하였으며, 해석결과는 기존의 제한된 실험자료와 부합되었다. 또한, 건설부에서 규정한 표준 I 단면의 프리스트레스트 콘크리트거더의 피로저항능력을 검토한 결과 충분한 안전도를 갖고 있음을 확인하였다. 그리고 이 방법의 적용으로 임의의 단면형상을 갖는 프리스트레스트 콘크리트 거더의 피로특성을 S-N 곡선의 형태로 나타낼 수 있도록 하였으며, 이는 향후 변동진폭하중하에서의 피로거동 해석에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1462-1471
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• 1991

본 연구에서는 미소 결함주위에서 발생, 전파하는 균열들에 미치는 초기 결함 깊이와 상호 간섭 영향을 검토하기 위하여 기존 재료가 갖고 있는 결함이나 비금속 개 재물로 대신할 수 있다고 생각되는 미소 원공의 크기를 변화시킨 모델에 대해 유한 요 소법을 이용하여 3차원적으로 응력을 해석하였다. 실제 사용하고 있는 부재에 결함 들이 존재할 경우 응력장의 간섭으로 피로 균열 진전이 가속화됨으로 미소 원공 주위 의 응력 분포 및 미소 원공사이의 응력장의 간섭과 미소 원공에서 발생, 전파하는 표 면 균열의 응력 확대 계수에 미치는 영향에 대하여 비교검토 하였다.