• 제목/요약/키워드: 한계응력

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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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차량용 압력용기용 강의 피로파괴에 미치는 온도의 영향 (The Effect of Temperature on Fatigue Fracture of Pressure Vessel Steel for Vehicle)

  • 박경동;김영대;김형자
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.219-226
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    • 2003
  • The fatigue crack growth behavior of the SA516/60 steel used for pressure vessels was examined experimentally at room temperatures $25^{\circ}C$,$-30^{\circ}C$, $-60^{\circ}C$, $-80^{\circ}C$, $-100^{\circ}C$ and $-120^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range $\Delta$K was influenced by stress ratio in stable than fatigue crack growth (Region II) with an increase in $\Delta$K. 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 explained mainly by the crack closure and the strengthening due to the plasticity near the crack tip and roughness of the crack faces induced.

댐 거동 분석에서의 Strain Gauge를 이용한 단일 계측에 관한 연구 (The Study on the Simple Measurement by Using the Strain Gauge at Dam Dynamic Behavior Analysis)

  • 이승호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.5-11
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    • 2007
  • 담수시 저수되는 수압에 의해 face slab con'c 내부의 응력변화가 발생하여 댐 제체의 안정성에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 face slab con'c의 내부 응력변화를 측정하기 위하여 매립형 strain gauge가 많이 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 ${\circ}{\circ}$댐에 적용된 strain gauge를 이용하여 댐 제체 내 외부 변형을 측정하였다. 그 결과 댐의 안정성 분석과 전체적인 경향을 파악함에 있어서 strain gauge의 계측 값만으로는 한계가 있으므로 관련 계기의 측정값을 함께 검토해야 할 것으로 사료된다.

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저온 압력용기용 강의 피로파괴에 미치는 온도의 영향 (The Effect of Temperature on Fatigue Fracture in Pressure Vessel Steel at Low Temperature)

  • 박경동;하경준
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.359-365
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    • 2002
  • 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 $-120^{\circ}C$ with stress ratio of R=0.05, 0.1 and 0.3. Fatigue crack propagation rate da/dN related with stress intensity factor range ${\Delta}K$ was influenced by stress ratio in stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ${\Delta}K$. The resistance of fatigue crack growth at low temperature is higher compared with that at room temperature, which is attributed to tile 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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압축잔류응력을 부여한 스프링강의 부식피로 수명평가 (An Evaluation on Corrosion Fatigue life of Spring Steel by Compressive Residual Stress)

  • 박경동;기우태;신영진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • In this study, the influence of compressive residual stress and corrosive condition for corrosion fatigue crack was investigated, after immersing in 3.5%NaCl, $10%HNO_3+3%HF,\;6%FeCl_3$. The immersion period was performed for 90days. The fatigue characterization of a spring steel with processed shot peening were performed by considering the several corrosion environments in the range of stress ratio of 0.05 by means of opening mode displacement. By using the methods mentioned above, the following conclusions have been drawn: The fatigue life shows more improvement in the shot peened material than that in the un peened material. And the fatigue life shows improvement in ambient than in corrosion conditions. Threshold stress intensity factor range of the shot peened materials has higher than of the un peened materials. And the threshold stress intensity factor range was decreased in corrosion environments over ambient.

소형풍력터빈 블레이드 체결부의 응력해석 (Stress Analysis of the Blade Joint for a Small Wind Turbine)

  • 김덕수;정원영;정진태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권1호
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    • pp.117-124
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    • 2012
  • 본 논문에서는 유한요소법을 이용하여 블레이드에서 발생하는 동력을 발전기로 전달하는 체결부에 대한 연구를 수행하였다. 블레이드 체결부의 유한요소 모델을 수립하기 위하여 실험적 모드해석을 이용하여 각 부품의 고유진동수 및 고유모드를 추출하였으며, 사용프로그램인 ANSYS를 이용한 모드해석을 통하여 추출된 유한요소 모델의 고유진동수와 고유모드 비교를 통하여 모델을 검증하였다. 검증된 유한요소 모델을 이용하여 정격풍속 상태와 한계풍속 상태에서 응력해석을 수행하였으며, 해석 시 작동상태의 경계조건과 중력 및 바람에 의한 하중이 고려되었다.

금강하구 퇴적변화 및 통행지장에 관한 후측모의 (Hind-casting Simulation of Sedimentation Changes and Passage Hindrance In Keum River Estuary)

  • 서승원
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제16권4
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    • pp.224-232
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    • 2004
  • 지난 20여년간 다양한 공사가 시행된 금강하구에서 퇴적으로 인한 수로매몰을 분석하기 위하여 1988년부터 2000년까지 매 2년 간격으로 7가지 경우에 대해 단계별로 수치수동역학모형을 적용한 후측실험이 실시되어 바닥마찰응력의 변화와 상관된 퇴적율 평가가 실시되었다. 금강하구둑 건설로 최대마찰응력장이 약 $1-2N/m^2$ 에서 $0.2-0.6N/m^2$크게 줄어들고, 특히 1994년 금강하구둑의 수문 폐쇄 이후에 장항수로에서는 해저마찰응력이 한계마찰응력으로 제시된 $0.4N/m^2$ 이하로 급감하면서 퇴적환경으로 전이되고 있는 것으로 분석되었다. 하구둑건설은 금강 상류로 전파되는 조석에너지를 차단함으로써 조석수동역학의 급격한 변화를 초래하고 하구둑 전면에 퇴적환경이 급속도로 진행되는 직접적인 원인을 제공하고 있는 것으로 추론되었다. 소형어선의 통행지장을 겪는 장항수로의 매몰평가는 평균대조 조석을 적용하여 분석한 결과 기존에 비해 20% 이상 통행지장을 받는 것으로 평가되었다.

쇼트피닝 가공된 해양구조용강의 피로파괴에 미치는 응력비의 영향 (The Effect of Fatigue Fracture in shot peening Marine structural steel at stress ratio)

  • 박경동;한건모;진영범
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.138-144
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    • 2003
  • Rencentely, the request for the light weight is more incresed in the area of industrial environment and machinery and consistent effort is needed to accomplish high strength of material for the direction of light weight. we got the following characteristic from crack growth test carried out in the range of stress ration of 0.1, 0.3 and 0.6 by means of opening mode displacement. At the content stress ratio, the threshold stress intensity factor crack range ${\Delta}K_{th}$in the early stage of fatigue crack growth (Region I) and dtress intensity factor range ${\Delta}K$ in the stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ${\Delta}K$. Fatigue life shows more improvement in the Shot-peened material than in the Un-peening material. And compressive residual stress of surface on the Shot peening processed operate resistance force of fatigue. So we can obtain fallowings. (1) The fatigue crack growth rate on stage II is conspicuous with the size of compressive residual stress and is depend on Paris equation. (2) Although the maxium compressive residual stress is deeply and widely formed from surface, fatigue life does not improve than when maxium compressive residual stress is formed in surface. (3) The threshold stress intensity factor range is increased with increasing compressive residual stress.

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쇼트피닝 가공된 해양구조용강의 피로파괴에 미치는 응력비의 영향 (Effect of Stress Ratio on Fatigue Fracture of a Shot Peening Marine Structural Steel)

  • 박경동;진영범;박형동
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.43-49
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    • 2004
  • The lightness of components required in the automobile and machine industry necessitates the use of high strength components. In particular, the fatigue failure phenomena, which occurs when using metal, increases the danger to human life and property. Therefore, antifatigue failure technology is an integral part of current industries. Currently, the shot peening is used for removing the defect from the surface of steel, while improving the fatigue strength on surface. Therefore, in this paper, the effect of compressive residual stress of spring steel(JISG SUP-9) by shot-peening on fatigue crack growth characteristics in a stress ratio(R=0.1, R=0.3, R=0.6) was investigated, giving consideration to fracture mechanics. By using the methods mentioned above, following conclusions are drawn: (1) The fatigue crack growth rate(da/dN) of the shot-peening material was lower than that of the un-peening material and in stage I, ΔKth, the threshold stress intensity factor of the shot-peen processed material is high in critical parts, unlike the un-peening material. Also m, fatigue crack growth exponent and number of cycle of the shot-peening material, was higher than that of the un-peening material, as concluded from effect of da/dN. (2) Fatigue life shows more improvement in the shot-peening material than in the un-peening material, and the compressive residual stress of surface on the shot-peen processed operate resistance of fatigue crack propagation.

개수로 흐름에서 사행도가 흐름방향 유속의 연직분포에 미치는 영향 (Effect of Sinuosity on Vertical Distribution of Streamwise Velocity in Open Channel Flow)

  • 서일원;백동해
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.168-168
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    • 2015
  • 자연하천의 주요한 특징 중 하나인 하천의 사행은 직선수로에서 예측되는 유속분포를 왜곡시키며 매우 복잡한 흐름구조를 형성한다. 이는 하상 경계면에서 발생하는 전단응력 분포의 변화를 야기하는데 하상 경계면에서의 전단응력은 다양한 경험적 관계에 의존하는 유사이동의 한계 소류력 산정 및 오염물질 거동해석의 분산계수 산정에 많은 영향을 미치게 된다. 물리적인 관측을 통한 하상 경계면에서의 전단응력의 관측은 다소 제한적이며 많은 비용을 요구한다. 따라서 하상 경계면에서 발생하는 전단응력의 경우 수심의 20% 이하의 연직 유속분포를 벽법칙에 적용하여 추정하는 방법이 주로 이루어지고 있다. 벽법칙을 이용한 하상 경계면의 전단응력을 계산하는 경우 대수중복층의 유속 분포 $u/u^*=(1/{\kappa})ln(zu^*/{\nu})+B$에서 무차원상수 ${\kappa}$와 B의 적절한 추정이 요구되어 진다. 일반적으로 무차원상수 ${\kappa}$와 B는 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 대략 ${\kappa}=0.4$, B=5.5로서 경험적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 직선수로 및 다양한 사행수로의 3차원 흐름장 모의를 수행하여 벽법칙의 대수 중복층을 따르는 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교하였다. 수치모의 소프트웨어로서 Linux 기반의 OpenFOAM이 사용되었으며 모델의 검증을 위해 Chang(1971)에 의해 수행 된 사행수로에서의 유속장 관측 결과와 비교하였고 수치모의 결과가 실험 관측치와 잘 일치하는 것으로 판단되었다. 수치모의에 적용 된 사행수로의 형상은 Hey(1976)에 의해 제안 된 사행하천의 지형학적 인자들 간에 관계를 이용하여 사행도 1.03에서 2.42까지 총 7개의 사행수로 지형을 생성하였다. 사행도의 변화에 따라 만곡부 정점에서 대수중복층 구간의 주흐름 방향 유속의 연직분포를 비교한 결과, 본 연구에서 생성 된 모든 사행수로에서 대수중복층 구간의 무차원 유속 $u^+$와 무차원 거리 $z^+$가 로그 분포를 따르는 것으로 나타났으나 경험적으로 사용되었던 무차원상수 B의 경우 사행도가 증가 할수록 대수적으로 감소하는 경향이 나타났다. 본 연구에서는 이러한 관계가 무차원 상수 B값에 미치는 영향을 반영하여 수리학적으로 매끄러운 벽면에서 적용이 가능한 수정된 대수중복층 식을 제시하고자 한다.

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