• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.320-325
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• 2001

In this study, CT specimen were prepared from Pressure Vessel Steel which was used for pressure vessel plates for room and low temperature service. And we got the following characteristics from fatigue crack growth test carried out in the environment of room and low temperature at $25^{\circ}C$, -3$0^{\circ}C$, -6$0^{\circ}C$, -8$0^{\circ}C$, -10$0^{\circ}C$ and -12$0^{\circ}C$ and in the range of stress ratio of 0.05 and 0.3 by means of opening mode displacement. At the constant street ratio, the threshold stress intensity factor range ΔK$_{th}$ in the early stage of fatigue crack growth(Region I) and stress intensity factor range ΔK in the stable of fatigue crack growth(Region II) was increased in proportion to descend temperature. It assumed that the fatigue resistance characteristics and fracture strength at low temperature is considerable higher than that of room temperature in the early stage and stable of fatigue crack growth region. The straight line slope relation of logarithm do/dN -ΔK in RegionII, that is, the fatigue crack growth exponent m increased with descending temperature at the constant stress ratio. It was assumed that the fatigue crack growth rate do/dN is rapid in proportion to descending temperature in Region IIand the cryogenic-brittleness greatly affect a material with decreasing temperature.e.greatly affect a material with decreasing temperature.

• 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.

• 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/.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.1259-1268
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• 1995

The stress distribution around micro holes and the behavior of stress interaction between micro holes are considerd in the study. Several conclusions are extracted as follows : (1) The stress interaction varies with the distance e between micro holes. When the two micro holes are spaced in such a manner that theri two closest points are separated by a distance of micro hole radius (e=1), stress distribution is affected by a opposite micro hole in all the closest region. In addition, if two closest points are seperated by twice the distance of a micro hole radius (e=2), stress distribution is affected by a opposite micro hole in the region of -0.8.leq.x/r.leq.0.8 and the interaction effect can be neglected for e=4. (2)If the depth becomes larger than the radius, or the radius varies, the shape and magnitude of stress distribution around micro holes varies. (3) Hoop stress around a micro hole for the two dimensional configuration is larger than that of the three dimensional micro hole located on the surface of material for .theta. < 60.deg., but it is reversed for .theta > 60.deg.

• 한국주조공학회지
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• 제26권4호
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• pp.180-183
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• 2006

NICI재의 미세조직 및 기계적 성질에 미치는 Ni 첨가원소의 영향을 연구하였다. 선재공장의 열간압연롤재로서의 NICI재는 내열 피로크랙성, 경도값, 인장성질, 내마모성이 매우 중요하다. 주방상태에서 4% Ni 첨가로 주요 기지상인 퍼얼라이트상이 베이나이트상으로 변화되었다. 베이나이트상을 주요 기지상으로 가지는 4% Ni 첨가 NICl재는 퍼얼라이트상을 주요 기지상으로 가지는 통상의 NICI재에 비해서 경도값(HRC 48) 및 인장강도값($72\;kg/mm^2$)이 우수하였으며, 이는 선재압연롤 재료로서 우수한 성능을 발휘할 수 있을 것으로 예측된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1335-1342
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• 1988

본 연구에서는 일반적인 구조물에 가장 많이 사용되는 연강박판재(SM12C)가 반복인장하중을 받았을 경우, 즉 이 재료가 프리응력과 프리변형을 받았을 때 시간의 경과에 따르는 경도, 항복강도 및 가공경화지수의 변화를 살펴보았다. 이와 같은 실 험을 통하여 재료가 서서히 안정화되어가는 상태를 왁인하였으며 이를 기초로 하여 레 지듀얼강도(residual strength)와 피로크랙진전속도의 거동을 체계적으로 구명하여 이 연강박판재의 구조물의 안전사용에 기여하도록 하는데 그 목적을 두었다. 아울러 프 리응력 및 프리변형을 받았을 때의 연강박판재의 기계적 성질의 변화를 Taylor의 가공 경화이론에 대응시켜 검토하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권4호
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• pp.269-275
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• 2000

동결-융해 피로로부터 발생되는 손상이 콘크리트의 열화 및 붕괴를 초래하는 중대한 문제가 된다는 것은 이미 널리 알려져 있다. 일반적으로 동결-융해 피로가 지속되면 콘크리트의 미시조직에 내부응력과 크랙을 유발시킨다. 본 연구에서는 콘크리트에서의 동결-응해 손상을 평가하기 위해 종파와 표면파속도를 동시에 측정하는 one-sided 응력파 속도측정기법이라는 새로운 기법을 사용하였다. 상업용 시험장치를 이용하여 ASTM C666에 따라 제작된 $400{\times}350{\times}100mm$ 크기의 콘크리트 시편에 동결-융해 손상을 발생시켰다. 1사이클은 온도변화를 -14에서 $4^{\circ}C$로 하였고, $4{\sim}5$시간이 소요되었다. 매 5사이클마다 one-sided 응력파 속도측정기법에 기초하여 종파 및 표면파속도를 측정하였다. 동결-융해 손상이 증가함에 따라 종파 및 표면파속도의 변화가 있었고 이것은 동결-등채 피로 손상과정을 보다 유효하게 나타낸다는 것을 입증하였다. 또한 one-sided 기법에 의해 측정된 종파속도의 변화를 투과법을 이용하여 측정된 결과와 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.163-168
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• 2001

접착제와 리벳으로 접합된 항공기 판재의 접합부는 접합 불량, 크랙, 피로 결함이나 부식등에 의해 손상되고 열화될 수 있으며 이런 결함을 전 영역에 걸쳐서 신속하고도 신뢰성 있게 검사하는 것은 항공기 안전을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 이를 위해 항공기용 알루미늄 판재의 랩 스플라이스 접합 연결부의 접합 품질을 비접촉 방식으로 수행할 수 있는 초음파 비파괴 평가법을 제안한다. 여기서는 레이저를 이용해 램파를 발생시키고 비접촉식 트랜스듀서 (공기정합 용량형 트랜스듀서)를 이용해 피치-캐치 방식으로 검사한다. 레이저 소스로는 Q-스위치된 Nd:YAG 레이저가 이용되며 배열 형태의 직선 슬릿을 갖는 마스크를 이용해 특정 모드의 램파를 발생시켜 이용하였다. 접합부의 한 쪽에서 발생된 레이저 여기 초음파는 판을 따라 전파하여 접합부를 지나 반대편에서 수신되고 수신된 신호의 특성과 접합부의 품질과의 관련성을 조사하였다.

• Composites Research
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• 제21권1호
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• pp.40-45
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• 2008

자동차용 유압브레이크 고무호스 어셈블리 제품은 자동차에 장착되어 실제로 사용 중에 가압, 굽힘, 비틀림, 열하중 등의 복합적인 스트레스를 받는다. 고무호스의 재질은 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무와 PVA(polyvinyl acetate)섬유 보강층 그리고 중간고무로 NR(natural rubber)고무가 사용되고 있다. 고무호스 어셈블리 제품의 내구성과 파괴 메커니즘을 조사하기 위해 굽힘과 비틀림의 반복하중 사이클 수가 10만, 20만, 30만, 40만, 최종파열 사이클 수까지 되도록 시험하였다. 유압브레이크 고무호스의 초기크랙 발생을 알아보기 위해 제품 시험편을 다이아몬드 휠커터를 이용하여 수직 절단하여 폴리싱한 후 광학현미경과 주사형 전자현미경(SEM)으로 단면을 관찰하였다. 40만 사이클의 피로하중을 받은 시험편을 보면 외면고무와 PVA섬유 사이의 계면을 따라 길이 1mm의 층간분리가 일어났으며, 이러한 손상은 외면고무의 표피층으로 균열을 진전시켜 고무호스를 최종적으로 찢어지게 하는 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.345-352
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• 2016

높은 고도에서 운행되는 항공기는 -$50^{\circ}C$이하의 극저온 피로환경에 노출된다. 이때 반복하중을 통해 발생되는 크랙과 같은 미세결함은 항공기 구조물의 물성변화를 야기하고 구조물 파단과 같은 심각한 구조적 결함을 야기한다. 따라서 효율적인 구조물의 유지보수 및 수명 예측을 위해 구조물의 지속적인 상태진단이 필요하다. 본 연구에서는 실제 항공기 운행조건과 유사한 극저온 피로환경에서 항공기 날개의 구조 건전성 모니터링을 수행하였다. 초기 결함 탐지를 위해 사각배열 압전구동기 및 센서를 구조물 하단에 부착한 뒤, 유도초음파 기반 능동센싱 기법을 통해 손상에 의한 산란 및 반사파를 측정하였다. 이후 통계학적 모델 분석과 위상배열기법을 통해 손상 발생 시점을 파악 및 손상 위치 탐지를 실시하였다. 또한, 극저온 환경에서의 센서의 생존성 파악과 구조 건전성 모니터링 결과의 신뢰성 향상을 위해 센서자가진단을 실시하였다. 실험 결과, 제안된 기법을 통해 극한환경에서 운행되는 구조물의 초기 손상 탐지 및 손상 위치 탐지가 높은 정확도로 가능함을 확인하였다.