• 기계저널
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• 제21권1호
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• pp.21-31
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• 1981

원자력발전소의 원자로냉각재 압력경계의 건전성과 안정성을 확보하기 위하여 법적 요구조건을 설정함에 있어 파괴역학이 어떻게 적용되었는 가를 설명하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1) 압력경계에 사용되는 재료의 $RT_{NDT}$를 정의하였다. 이는 무연성천이온도와 같은 개 념의 것으로, 앞으로 재료의 파괴인성은 이 $RT_{NDT}$에 대한 상대온도의 함수로 주어진다. 2)비연성파괴를 방지하기 위한 설계조건으로서 선형탄성 파괴역학에 근거한 조건식을 인용하였다. 여기서 조건식이란 능력확대계수의 합계가 어떠한 조건에서도 이러한 조건식을 만족한다는 것을 해석적으로 확인하고 규제당국의 승인을 받아야 한다. 3) 가동중검사에 발견된 결함으로 합격수준을 초과하는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적 으로 안전하다는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적으로 안전하다는 것을 입증하여야 한다. 이때 결함은 원자로의 가동과 더불어 성장하므로 수명기간중 피로파괴에 이를 것인지의 여부도 평가하여야 한다. 이때의 대조균열성장률은 Paris의 power law에 따른다. 4) 고속중성자 (E>1. 0MeV)에 의한 조사취화를 감시하기 위하여 감시시험계획을 사전에 수립 하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 수립하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 의한 원자로용기 재료의 파괴인성의 저하를 평가하여 이를 고려한 충분한 안전여유를 갖는 운 전조건 즉, 압력-온도 한계곡선을 산출하여야 한다. 이때의 취화 정도는 DELTA. $RT_{NDT}$ 와 Upper Shelf Energy의 감소로 나타낸다. 또한, 압력-온도 한계곡선은 선형관성 파괴역학에 입각한 조건식을 이용하여 해당 온도에서의 압력을 산출한다. System을 개발 사용하기 위하여 기존 전자계산소를 이용하는 방법이 바람직하며 System의 도입은 자체운영을 결정하기 전에 경제적인 여건 등 여러가지 문제를 검토하여야 한다. 특히 Turn Key Base로 System를 도입할 경우에는 System의 도입목 적과 사용빈도, 앞으로의 확장성 현재 설계및 생산 과정과의 마찰가능성, 유지보수문제 등을 신 중히 검토하여야 한다. 이제 기계공업도 전자계산기를 이해하고 사용하므로 서 발전할 수 있는 단계가 되었다. 예로부터 좋은 공구를 개발하여 적절히 사용하는 것이 기계공업 발전의 첩경이 었다. 전자계산기는 현대 기술이 개발한 가장 강력하고 사용하기 좋은 공구이다.점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7：3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며,

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권8호
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• pp.1277-1286
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• 2001

Aluminum 5052/Aramid Fiber Reinforced Plastic(Al5052/AFRP) laminates are applied to the fuselage-wing intersection. The Al5052/AFRP laminates suffer from the cyclic bending moment of variable amplitude during the service. Therefore, the influence of cyclic bending moment on the delamination and the fatigue crack propagation behavior in Al5052/AFRP laminate was investigated in this study. Al5052/AFRP laminate composite consists of three thin sheets of Al5052 and two layers of unidirectional aramid fibers. The cyclic bending moment fatigue tests were performed with five different levels of bending moment. The shape and size of the delamination zone formed along the fatigue crack between Al5052 sheet and aramid fiber-adhesive layer were measured by an ultrasonic C-scan. The relationships between da/dN and ΔK, between the cyclic bending moment and the delamination zone size, and between the fiber bridging mechanism and the delamination zone were studied. Fiber failures were not observed in the delamination zone in this study. It represents that the fiber bridging modification factor should turn out to increase and that the fatigue crack growth rate should decrease. The shape of delamination zone turns out to be semi-elliptic with the contour decreased non-linearly toward the crack tip.

• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.61-75
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• 1997

The social demand urges us to use some equipments and structures in high temperature environment. By this occasion, the necessity of studying the fatigue crack growth is an important aspect of new materials. However, the present situation is rarely to accumulate the fatigue data. Especially, 1Cr-1Mo-0.25V steel and 304 stainless steel have been increased to be used under the severe condition of high temperature. And so, the fatigue estimation of those materials is important and appropriate. Fatigue tests have been carried out to examine the crack initiation, growth behaviour for the small fatigue crack of 1Cr-1Mo-0.25V steel and 304 stainless steel at room temperature and 538^{\circ}C$. The remote measurement system which has many merits of checking and saving the image for detailed examination was applied to closely detect the crack length. Generally, the fatigue crack initiated in the form of multiple cracks and grew each other. And then it coalesced to become a major crack. The major crack governed the rest of the fatigue life. In the growing process, each peripheral cracks interact and grow for a certain period. After then, it coalesced and fractured. On the basis of the above experimental data for the small crack, a simulation program was developed to predict the residual life time and to estimate the integrity of machine elements and structures. At the same time, the simulation was extended to 1Cr-1Mo-0.25V steel. The simulation results have shown a good agreement to those of the experimental ones for both materials of 1Cr-1Mo-0.25V steel and 304 stainless steel with small cracks. The NASCRAC has applied to compare the fatigue life with the experimental results. And so, it can be said that the simulation program is valuable tools to the industrial fields.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.47-53
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• 2020

본 연구는 30mm 자동포에 적용 중인 폐쇄기의 내구성을 향상시킴으로서 제품의 신뢰성을 증가시키는 것을 목적으로 하고 있다. 연구 대상인 폐쇄기는 왕복운동을 통해 탄의 장전, 약실 폐쇄, 탄피 추출 등의 기능을 하는 포의 주요 구성품으로 높은 신뢰성이 요구되지만 운용 중 폐쇄기 균열이 조기에 발생됨에 따라 개선이 필요하였다. 개선을 위해 원인 분석을 수행하여 균열은 반복적인 충격에 의해 발생함을 확인하였다. 그러하여 다음과 같은 개선방안을 연구하고 입증 사격을 통해 효과를 증명하였다. 개선방안으로 소재 변경으로 충격 흡수에너지를 증가시켰으며 균열 부위의 R 값을 증대하여 응력 집중을 완화하였다. 또한, 쇼트피닝 추가, 크롬도금 삭제, 단조 방법 변경으로 피로수명을 증가시켰다. 개선품의 입증 사격 결과 5,000발까지 사격 장애가 발생하지 않았고 균열의 시작이 늦춰졌으며 그 깊이가 작아졌다. 따라서 개선방안이 적용된 폐쇄기는 기존 제품 보다 내구성이 향상됨을 확인하였다. 본 연구는 유사제품의 내구성 향상, 폐쇄기 균열 성장 속도 예측(수명 연구) 및 균열 허용 기준 설정을 추진할 때 유용한 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권4호
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• pp.271-279
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• 2012

9-12% Cr steels have been used in thermal power plants which repeat start and stop operations. Major factors of fatigue life are temperature, frequency, stress ratio, holding time, microstructure, and environment. Normally, fatigue life decreases at high temperature, low frequency, high stress ratio, and long holding time conditions. A Mod.9Cr-1Mo steel, called G91, was developed at ORNL (Oak Ridge National Laboratory, USA) and was adopted as a high-temperature structural material in the ASME Code in 2004. However, its low-cycle fatigue and fatigue crack growth characteristics have been rarely studied. In this work, we have investigated the low-cycle fatigue crack growth behaviors of G91 steel under various test conditions in terms of temperature and stress ratio. As temperature and stress ratio increase, the crack growth rate becomes faster and striation distance also increases. On the other hand, the number of branch cracks decreases.

• 대한조선학회지
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• 제21권1호
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• pp.43-47
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• 1984

The purpose of this paper is to investigate theoretically the effect of residual stress due to welding in stress intensity factor of a plate containing the Model I Crack in different crack size and location, and on fatigue crack growth rate. The initiation of crack is found to be possible only in the region of tensile residual stress. The most dangerous crack has the values of d/b and a/b equal to about 0.6 and 1.0, respectively, where d/b is the ratio of distance from the crack to welding bead and the width of tensile residual stress region and a/b is the ratio of crack length and tensile residual stress region. The crack perpendicular to and on the line of welding bead and with a/b equal to about 0.6 has maximum stress intensity factor. The theoretical fatigue crack growth rate under residual stress and applied stress, which is obtained from Forman's Law by stress superposition, is relatively in good agreement with Glinka's[8] experimental value. The fatigue crack growth is shown to be retarded due to residual stress distribution.

• 한국해양공학회지
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• 제6권1호
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• pp.122-130
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• 1992

The effect of loading waveform on elevated temperature low-cycle fatigue crack growth behavior in a SUS 304 stainless steel have been investigated under symmetrical trangular (fast-fast), trapezoidal and asymmetrical(fast-slow, slow-fast) waveforms at 650.deg. C. It was found that the crack growth rate in fast-slow loading waveform appeared to be higher a little and the crack growth rate in slow-fast loading waveform much higer than that in fast-fast loading waveform, and difference in crack growth rate between fast-show and slow-fast waveforms nearly didn't appear in the region of da/dN>10/sup -2/ The crack growth rate in the trapezoidal loading waveform with t/sub h/=500sec appeared to be faster than that in slow(500sec)-fast(1sec). In addition, parameter modified J-integral could be considered as useful parameter for fatigue crack growth rate in all waveforms. The result obtained are as follow. da/dN=4.91*10/sup -3/ (.DELTA. J/sub c/)/sup 0.565/.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권2호
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• pp.365-373
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• 2002

For gas turbine engines, the safe life methodology has historically been used fur fatigue life management of failure critical engine components. The safe retirement limit is necessarily determined by a conservative life evaluation procedure, thereby many components which have a long residual life are discarded. The objective of this study is to introduce the damage tolerant design concept into the life management for aircraft engine component instead of conservative fatigue life methodology which has been used for both design and maintenance. Crack growth data were collected on a nickel base superalloy which have been subjected to combined static and cyclic loading at elevated temperatures. Stress analysis fur turbine disk was carried out. The program for computing creep-fatigue crack growth was developed. The residual lifes of turbine disk component under various temperatures and conditions using creep-fatigue crack growth data were estimated. As the result of analysis, it was confirmed that retirement fur cause concept was applicable to the evaluation of residual life of retired turbine disk which had been designed based on the conventional fatigue life methodology.

• 한국생산제조학회지
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• 제6권4호
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• pp.80-88
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• 1997

An experimental investigation of the fatigue through crack growth behavior under simple stepped variable loading condition has been performed using Al7075-T651. Experiments were carried out by using cantilever bending type specimens, with chevron notches on a small electro-magnetic test machine. Tensile overloads have a retarding effect on the fatigue crack growth rates, therefore tensile overloads were used for the beneficial effect on the fatigue life. While in most cases compressive overloads have only a vanishing effect on crack growth rates, some experiments with single edge crack tension specimens reveal a marked growth retardation. The stress ratios used in this investigations varies from R=0.32 to 0.81, from R=0.04 to 0.76, from R=-0.15 to 0.73, and from R=-0.33 to 0.68 and the peak load for each case was not varied. The crack growth and crack closure were measured by Kikukawa's compliance method with a strain gauge mounted on the backside of each specimens. The results obtained are as follows. When the stepped variable load was applied, the smaller the stress ration was, the larger the delayed retardation of the crack growth rate was. The fatigue crack growh rate data obtained for through cracks were plotted well against the effective stress intensity factor range from 4.0 to 20.0MP{a^{SQRT}m}. It was found that the effective stress intensity factor range ratio was related well to the opening stress intensity factor, the maximum stress intensity factor, and crack length.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1249-1254
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• 2012

원자력발전소의 배관에 대하여 행하는 검사는 배관의 구조건전성에 큰 영향을 미친다. 그러나 검사에는 많은 인력과 비용이 소요되므로 검사의 영향을 평가하여 최적의 검사주기와 검사품질을 결정하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 원자력발전소 배관의 파손확률을 평가할 수 있도록 개발된 P-PIE 프로그램을 사용하여 검사의 유무, 검사주기 및 검사품질 등이 배관의 파손확률에 미치는 영향을 살펴보았다. 국내 원전의 배관 데이터를 사용하여 해석하였으며, 피로 및 부식에 의한 균열성장을 고려하였다.