• 한국해양공학회지
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• 제15권2호
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• pp.46-52
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• 2001

In this paper, the real-time prediction of high temperature creep life was carried out for the friction welded joints of dissimilar heat resisting steels (SUH3-SUH35). various life prediction method such as LMP (Larson_miller Parameter) and ISM (initial strain method) were applied. The creep behaviors of those steels and the welds under static load were examined by ISM combined with LMP at 500, 600 and $700^{\circ}C$, and the relationship between these two methods was investigated. A real-time creep lie (tr, hr) prediction equation by initial strain (${\varepsilon}_0$, %) under any creep stress ($\sigma$, MPa) at any high temperature (T, K) was developed as follows: $t_r={\alpha}{\varepsilon}_0^{\beta}{\sigma}^{-1}$ where, ${\phi}=16: {\alpha}=10^{51.412-0.104T+5.375{\times}10^5T^2}$, $ {\beta}=-83.989+0.180T-9.957{\times}10^{-5}T^2,{\phi}=20:$ ${\alpha}=10^{69.910-0.146T+7.744{\times}10^{-5}T^2$, ${\beta}=-51.442+0.105T-5.595{\times}10^{-5}T^2$ for SUH3-SUH35 friction weld of =16mm and 20mm, respectively.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권5호
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• pp.481-492
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• 2019

Due to the underground openings, the tangentially concentrated stress of the tunnel remains larger at excavation boundary and decreases toward the interior of the surrounding rock with a certain gradient. In order to study the effect of different gradient stress on rockburst, the true-triaxial gradient and hydraulic-pneumatic combined test apparatus were carried out to simulate the rockburst processes. Under the different gradient stress conditions, the rock-like specimen (gypsum) was tested independently through three principal stress directions loading--fast unloading of single surface--top gradient and hydraulic-pneumatic combined loading, which systematically analyzed the macro-mesoscopic damage phenomena, force characteristics and acoustic emission (AE) signals of the specimen during rockburst. The experimental results indicated that the rockburst test under the gradient and hydraulic-pneumatic combined loading conditions could perfectly reflect the rockburst processes and their stress characteristics; Relatively high stress loading could cause specimen failure, but could not determine its mode. The rockburst under the action of gradient stress suggested that the failure mode of specimen mainly depended on the stress gradient. When the stress gradient was lower, progressive and static spalling failure occured and the rockburst grades were relatively slight. On the other hand, shear fractures occurred in rockbursts accounted for increasingly large proportion as the stress gradient increased and the rockburst occurred more intensely and suddenly, the progressive failure process became unconspicuous, and the rockburst grades were moderate or even stronger.

• 지질공학
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• 제20권1호
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• pp.89-100
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• 2010

암석의 손상상태를 평가하기위한 여러 방법들이 제안되어 있으나, 일부의 방법은 명확한 손상기준을 제시하기도 하지만 일부의 방법은 매우 모호하여 분석자의 주관에 따라 값이 달라지기도 한다. 그러므로 이 연구에서는 황등화강암을 대상으로 현재까지 제안된 모든 손상기준 결정방법을 적용하여, 각 방법의 적용성, 오차 및 최적의 손상기준결정 방법 등을 연구하였다. 또한 암석의 균열발달 및 파괴특성의 규명에 가장 중요한 손상기준인 균열개시응력과 균열손상응력을 FSR 및 장기 정하중 시험을 이용하여 검정하였다. 황등화강암의 균열닫힘응력과 균열개시응력은 각각 57.5 MPa, 77.6 MPa이며 균열체적변형률에서 측정하는 것이 가장 정확한 것으로 판단된다. 2차 균열개시응력은 90.6 MPa로 측정되었으며, 미소파괴음 계수 및 계수율이 균열개시응력의 측정에 가장 효과적인 것으로 판단된다. 균열결합응력 측정은 체적강성곡선, 미소파괴음 계수 및 미소파괴음 계수율이 가장 효과적인 방법으로 판단되며, 균열결합응력은 110.3 MPa이다. 균열손상응력은 체적강성곡선 및 미소파괴음 계수율에서 가장 명확히 측정되며, 약 127.5 MPa이다. 일축압축강도에 대한 비로서 나타낸 균열개시응력은 0.47로 FSR 값 0.46과 매우 유사하며, 균열손상응력은 0.77로 장기 정하중 시험을 통하여 측정된 장기 강도비 0.75~0.8과 거의 일치하여 균열개시응력 및 균열손상응력 값이 정확함을 검정하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제15권5호
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• pp.1081-1089
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• 2018

The deformation and strength of brittle rocks are significantly influenced by the crack closure behavior. The relationship between the strength and deformation of rocks under uniaxial loading is the foundation for design and assessment of such scenarios. The concept of relative crack closure strain was proposed to describe the influence of the crack closure behavior on the deformation and strength of rocks. Considering the crack compaction effect, a new damage constitutive model was developed based on accumulated AE counts. First, a damage variable based on the accumulated AE counts was introduced, and the damage evolution equations for the four types of brittle rocks were then derived. Second, a compaction coefficient was proposed to describe the compaction degree and a correction factor was proposed to correct the error in the effective elastic modulus instead of the elastic modulus of the rock without new damage. Finally, the compaction coefficient and correction factor were used to modify the damage constitutive model obtained using the Lemaitre strain equivalence hypothesis. The fitted results of the models were then compared with the experimental data. The results showed that the uniaxial compressive strength and effective elastic modulus decrease with an increase in the relative crack closure strain. The values of the damage variables increase exponentially with strains. The modified damage constitutive equation can be used to more accurately describe the compressive deformation (particularly the compaction stage) of the four types of brittle rocks, with a coefficient of determination greater than 0.9.

• 한국가스학회지
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• 제9권3호
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• pp.1-8
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• 2005

배관은 사용기간 중에 여러 가지 열화에 의해 손상을 받으며, 그 중 감육(두께감소)이 발생하게 되면 심각한 결과를 초래할 수 있다. 따라서, 배관시스템의 보전유지를 위해서는 감육되어진 배관의 강도를 평가하는 것이 중요하다. 어떤 재료가 외부 응력 등에 의해 파괴 혹은 변형된다면 그 특징적인 탄성파가 변형메카니즘에 따라 여러 가지로 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 감육을 가지는 배관에서 감육결함의 길이 및 깊이를 다르게 상정하였을 때 나타나는 AE신호들에 대해 Wavelet Transform시스템을 이용하여 평가하였다. 또한,실배관의 굽힘시험을 통하여 기계적인 강도를 평가하였다. 결과로부터, 감육의 깊이비(d/t)의 정도에 따라 주파수 성분을 구별하는 것이 가능하였다.

• Smart Structures and Systems
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• 제26권2호
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• pp.227-239
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• 2020

Despite proven effectiveness and accuracy in laboratories, the existing damage assessment based on guided ultrasonic waves (GUWs) or acoustic emission (AE) confronts challenges when extended to real-world structural health monitoring (SHM) for railway tracks. Central to the concerns are the extremely complex signal appearance due to highly dispersive and multimodal wave features, restriction on transducer installations, and severe contaminations of ambient noise. It remains a critical yet unsolved problem along with recent attempts to implement SHM in bourgeoning high-speed railway (HSR). By leveraging authors' continued endeavours, an SHM framework, based on actively generated diffuse ultrasonic waves (DUWs) and a benchmark-free condition contrast algorithm, has been developed and deployed via an all-in-one SHM system. Miniaturized lead zirconate titanate (PZT) wafers are utilized to generate and acquire DUWs in long-range railway tracks. Fatigue cracks in the tracks show unique contact behaviours under different conditions of external loads and further disturb DUW propagation. By contrast DUW propagation traits, fatigue cracks in railway tracks can be characterised quantitatively and the holistic health status of the tracks can be evaluated in a real-time manner. Compared with GUW- or AE-based methods, the DUW-driven inspection philosophy exhibits immunity to ambient noise and measurement uncertainty, less dependence on baseline signals, use of significantly reduced number of transducers, and high robustness in atrocious engineering conditions. Conformance tests are performed on HSR tracks, in which the evolution of fatigue damage is monitored continuously and quantitatively, demonstrating effectiveness, adaptability, reliability and robustness of DUW-driven SHM towards HSR applications.

• 대한조선학회논문집
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• 제32권2호
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• pp.93-102
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• 1995

2개의 직렬 흑은 병렬로 원공이 배치된 $[0^{\circ}/45^{\circ}/90^{\circ}/-45^{\circ}]_s$ 복합적층판에 대하여 기계적 접합부의 강도 및 파손양상을 알아보고, 기하학적 형상을 변화시키면서, 파손강도 및 파손모드에 대하여 FEM으로 예측한 값과 실험결과로 얻은 자료, 그리고 실험식으로 계산한 값을 각각 비교 검토했다. 두 직렬 원공이 있는 적층판의 기계적 접합에 있어, $W/d{\geq}4.0$과 $E/d{\geq}3.0$의 기하학적 범위에서 Full bearing 강도를 얻을 수 있다. 두개의 병렬 및 직렬원공인 경우, $G_h{\geq}3.0d$(원공간의 수평거리가 직경의 3배 이상)이고, $G_v{\geq}3.0d$(원공간의 수직거리가 직경의 3배 이상)이면 원공간의 상호간섭효과는 작게 되어, 각각의 원공들을 독립적으로 취급할 수 있다. 복합재료의 특성파악에 알맞은 비파괴 시험법인 AE을 이용했고 미시적 구조를 관찰하기 위해 주사형 전자현미경(SEM)으로 파단면을 촬영하여 탐색하였다.

• 한국안전학회지
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• 제7권1호
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• pp.65-72
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• 1992

Objective of this research is to evaluate fracture behaviors of fresh-butt welded metal by the acoustic emission technique. The specimens used are medium carbon steel(SM45C), mild steel (SS41) and stainless steel(SUS304), which have different weldability. The similar welding and dissimilar welding processes are considered, in the former SM45C, SS41 and SUS304 are used, in the later the following metals are used SM45C and SS41, SM45C and SUS304 and SS41 and SUS304. The characteristics of fracture in weld metal are eshmated by the tension test with nominal speciemns, the fracture toughness test with compact tension specimens and fractography analysis. The results of tension test show for base metals and similar welding materials that the yield strength and ultimate strength of similar welding materials are increased, the elongation of those are decreased. The weldability of SUS304 is better than that of SM45C and SS41 In similar welding materials. Mechanical properties of dissimilar welding mateiiths we lower than those of similar welding materials. In dissimilar welding materials, the weldability of SM45C and SUS304 is better than that of SM45C and SS41, and also weidability of SS41 and SUS304 is better than SS41 and SM45C. Comparing mechanical properties with AE counts, it is found that AE conuts appeared on a small before the limit load of elasticity(P$_{e}$), and apper greatly near yield strength region in tension test. These results could contribute to the safety analyses and the evaluation of strength for welding structure.e.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.341-346
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• 2010

이종 접합재($\beta-Si_3N_4/S45C$)의 굽힘강도와 인장강도에 미치는 시험편 형상의 영향을 정량적으로 평가하였다. 평균 굽힘강도와 평균 인장강도는 원형단면 시험편이 4각형 단면 시험편보다 약간 높았다. 또한, 초음파(AE)를 이용하여 균열발생응력을 성공적으로 측정할 수 있었으며, 균열발생응력은 굽힘강도의 60~80% 이었다. 아울러, 세라믹측 접합계면 근처의 잔류응력 측정을 굽힘강도 시험전에 X선 회절법에 의해 실시하였으며, 굽힘강도와 균열발생응력은 잔류응력 증가와 더불어 감소하였다. 마지막으로 인장시험에서 굽힘변형률 성분의 영향을 평가하였으며, 인장강도는 굽힘변형률 성분의 증가와 더불어 감소하고 굽힘강도의 약 80%에 해당되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권6호
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• pp.481-489
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• 2000

구조용 부재에서 충격하중에 의해 발생하는 탄성파의 분산특성을 해석하기 위하여 시간-주파수 신호처리를 이용하였다. 강재 보와 알루미늄 판에서 충격하중을 모사하기 위하여 강구 낙하와 연필심 파단을 사용하였으며, 이로 인해 발생한 탄성파를 초음파 탐측자와 음향방출(AE) 센서를 사용하여 수신하였다. 실험에서 수신한 시간 영역의 신호해석을 위하여 분산성 파의 시간-주파수 해석이 가능한 웨이브렛 변환(WT)을 적용하였다. WT 변환의 크기의 최대값은 군속도의 도달시간을 나타냄을 보였다. 실험에서 측정한 보의 굽힘파의 군속도를 전단변형과 회전관성을 고려한 Timoshenko 보 이론과 비교하였으며, 판의 신장파와 굽힘파의 군속도를 Rayleigh-Lamb 분산관계식의 최저차 대칭($S_0$) 및 비대칭 모드($A_0$)의 속도값과 비교하였는데 모두 잘 일치하였다.