• 제목/요약/키워드: 피로 강도

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고강도 콘크리트의 피로거동에 관한 실험적 연구 (Experiments for the Fatigue Behavior of High Strength Concrete)

  • 김진근;김윤용
    • 콘크리트학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.179-187
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    • 1993
  • 본 연구에서는 콘크리트의 강도수준에 따른 피로실험을 수행하여 고강도 콘크리트의 피로거동 특성을 분석하였다. 실험변수는 4종류의 강도수준(26 MPa, 54 MPa, 82 MPa, 103 MPa)과 4종류의 최고 응력수준(75%, 80%, 85%, 95%)이며 실험에 사용된 공시체는 ${\phi}100{\times}200mm$의 원통형 공시체로서 총 160개가 제작되었다. 실험결과, 강도수준이 증가함에 따라 피로강도가 감소하였고 강도수준의 영향을 고려한 S-N-f'c 관계식을 제안하였다. 또한 강도수준의 영향 이외에도 변형도율 효과를 도입하여 피로실험과 압축실험에서 발생하는 하중재하율의 차이를 보정하였다. 한편, 피로 비탄성변형도는 강도수준이 증가함에 따라 감소하였으나 반복횟수에 따른 변형도 증가율은 강도수준이 높을수록 큰 것으로 나타났다.

용입부족을 가진 횡방향 맞대기 용접부의 피로특성에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Characteristics in Butt-Welded Joints with Incomplete Penetration)

  • 장동일;경갑수;홍성욱
    • 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.

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강교량 용접구조의 피로강도 및 응급보수효과에 관한 연구

  • 장동일;김학수;이명구;홍성욱;송창희
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 1997년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.283-288
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    • 1997
  • 도로와 철도에서 사용되는 강교량에는 최근 차량의 중량화 등에 의해 피로손상이 발생되고 있으며, 이러한 피로손상은 성수대교 붕괴사고나 당산철교 철거등에서와 같이 주로 구조물의 공용중에 발생되기 때문에 이로 인한 사회적$\cdot$경제적 손실은 실로 막대하다. (중략)

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Mod.9Cr-1Mo 강 구조의 크리프-피로 균열 거동 평가법 개발 (Development of Assessment Methodology on Creep-Fatigue Crack Behavior for a Grade 91 Steel Structure)

  • 이형연;이재한
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권1호
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • 본 연구에서는 프랑스의 RCC-MR A16 절차에 기초하여 Mod.9Cr-1Mo 강(ASME Grade 91) 구조의 크리프-피로 균열 개시 및 성장 평가법을 확장 개발하였다. 현재의 A16 지침은 오스테나이트 스테인리스강에 대해서만 크리프-피로 균열 개시 및 성장 평가법을 제시하고 있지만, 현재 초초임계(USC) 화력발전소는 물론 미래형 원자로 시스템의 구조재료로서 폭넓게 채택되고 있는 Mod.9Cr-1Mo 강에 대한 지침은 제시하지 않고 있다. 본 연구에서는 FMS(페리틱-마르텐사이트강)에 대한 크리프-피로 균열 개시 및 성장 평가법을 제시하고 있고, 구조물에 대한 크리프-피로 균열 거동 평가를 수행하였다. 평가결과는 구조시험을 수행한 결과 얻은 관찰 이미지와 비교하였다.

SS400 용접부의 피로강도에 미치는 쇼트 피닝의 영향 (Effect of Shot Peening on the Fatigue of SS400 Weldments)

  • 김진헌;구병춘;김현규;정성균
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.895-901
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    • 2009
  • 철도 차량 대차 프레임은 주로 용접을 이용하여 제작되고 있는데 용접부에서의 피로파괴는 늘 문제가 되어왔다. 용접부의 피로강도를 향상시키기 위한 여러 방법 중 본 연구에서는 쇼트 피닝을 적용하였다. 철도 구조물에 많이 사용되는 소재의 하나인 SS400 판재를 이용하여 용접시편을 만들어 쇼트 피닝과 후열처리 유무에 따른 피로특성을 분석하였다. 피로시험결과에 의하면 쇼트 피닝은 피로강도를 향상시키는데 매우 효과적이었고 후열처리는 피로강도를 도리어 저하시키는 것으로 나타났다.

고강도 강선의 인장 및 회전굽힘 피로특성 (Characteristic of fatigue properties with tension and bending loading using high strength steel wire)

  • 우병철;김상수;김병걸;서창민
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.274-279
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    • 2000
  • The overhead transmission wires operating both at warm temperature and tighten state for a long period of time in a power transmission plant are degraded by air pollution, wind, creep and slip between steel wire and aluminium conductor. The objective of this study is to investigate a high carbon steel wire. We tested for basic mechanical properties and 3 types fatigue behavior, tension-tension, 4 points bending and 3 points bending fatigues. In this study, a conventional fatigue strengths between 4 points bending and tension-tension fatigue were determined by Gerber, Sorderberg and Goodman's theory and we investigated S-N diagram for bending and tensile loading.

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해양플랜트 Top Side 연결격점부 강도개선방안 연구 (A Study of Strength Improvement Method for Connection Panel Point on Offshore Plant Top Side)

  • 박진은;경갑수;문현기;조윤재
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.110-113
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    • 2010
  • 해양플랜트 구조물은 대양에서 파력을 비롯한 바람 등과 같이 자연에 의해 발생하는 다양한 외력을 구조물 사용기간 동안 지속적으로 랜덤하게 받게 되므로 이로 인한 피로현상이 발생하게 된다. 특히 용접부로 이루어진 격점부는 복잡한 기하형상의 영향으로 피로에 대해 취약구조가 되므로 피로강도향상은 해양플랜트 구조의 안전성에 중요한 요인이 된다. 본 연구에서는 격점부에 대한 구조상세에 관련한 설계기준 및 평가방법을 조사하였으며, 고정식 Jacket 구조물을 대상으로 프레임요소를 사용하여 구조해석을 실시하여 공용하중에 대한 구조거동을 분석하였다. 또한 격점부의 강도평가방법 및 연결부 피로강도를 개선하기 위하여 프레임요소의 구조해석을 토대로 복잡한 기하형상을 가진 KT형 관이음부(Tubular Joints)에 대해 상세해석을 실시하였다.

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유압 피로시험기용 디지털 제어시스템 개발 (A Development of Digital Control System for Hydraulic Fatigue Testing Machine)

  • 김지원;인종보;강도현;이상민;신병철;박지원;박기병
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
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    • pp.443-445
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    • 2004
  • 일반적으로 기계장치나 구조물 등은 여러 가지형태의 반복하중을 받게 되며, 이러한 하중의 크기가 항복강도 이하에 있어서도 반복 피로 현상에 의해서 파괴되는 경우가 있다. 유압 피로시험기는 기계장치나 구조물의 재료나 부품에 대한 피로시험을 통하여 피로강도나 신뢰성 등을 시험하기 위한 장비이고, 본 논문에서는 유압 피로 시험기를 제어하고 데이터를 취득할 수 있는 제어시스템의 개발에 대해 서술하였다.

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선체구조 판부재에서 해수부식현상에 기인하는 부식층의 피로강도분담효과에 관한 연구 (Evaluation of Fatigue Strength Share Effect of the Rust Due to Corrosion at Ship Structural Plate)

  • 김원범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2063-2068
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    • 2013
  • 해양환경에서 사용되는 선박이나 해양구조물은 해수환경에서 쉽게 부식이 발생한다. 본 연구에서는 구조용 강재에서 부식생성물의 존재가 피로강도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 이를 위하여 부식생성물을 제거한 시험편과 부식생성물이 부착된 시험편의 피로강도를 비교하고 부식생성물의 강도분담에 대하여 고찰하였다. 본 연구에서 부식생성물은 피로강도분담효과가 있으며, 부식생성물을 제거한 시험편의 피로강도는 부식생성물이 부착되어 있는 시험편보다 피로강도감소계수가 18.1% 감소하였다. 이상의 연구에서 부식생성물 내에서 강도상 유해물질이 없는 한 부식생성물은 피로강도에 유익함을 알 수 있었다.

15Cr-5Ni 스테인리스강의 파괴 거동 (Fracture Behavior of Aged 15Cr-5Ni Stainless Steel)

  • Chu, M.C.;Saito, K.;Tubota, M.;Ando, K.
    • 동력기계공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.61-67
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    • 2002
  • 15Cr-5Ni 석출강화 스테인리스강 3종류의 피로균열 발생과 성장 특성 및 파괴인성에 대하여 노치함수로서 연구하였다. 3종류강의 열처리 조건은 $482\;^{\circ}C,\;579\;^{\circ}C$$621\;^{\circ}C$이다. $621\;^{\circ}C$에서 4시간동안 열처리한 시험편 C는 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 파괴인성을 보였으며, 3종류에서 피로균열 성장이 가장 늦었다. $482\;^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 시험편 A에서, 피로균열발생한계, ${\Delta}k{\rho}$, 는 노치반경0.3 mm에서 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 값을 보였다. 시험편 A는 시험편 B와 C보다 피로균열 성장이 빨랐지만, 피로균열 발생이 늦었다. 예 하중에 의한 노치선단의 압축잔류응력은 노치 시험편의 피로강도 향상에 유용한 방법이었다.

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