• 제목/요약/키워드: C(t)-적분

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열응력 및 기계응력이 작용하는 균열배관의 하중조건에 따른 천이 크리프 조건 C(t)-적분 평가 (Estimation of C(t) -Integral Under Transient Creep Conditions for a Cracked Pipe Subjected to Combined Mechanical and Thermal Loads Depending on Loading Conditions)

  • 오창영;송태광;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권6호
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    • pp.609-617
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    • 2011
  • 최근 효율을 높이기 위한 플랜드의 환경이 고온, 고압으로 변화함에 따라 열하중과 기계하중을 동시에 반영한 균열 평가는 플랜트의 건전성을 위하여 반드시 필요하다. C(t)-적분은 고온 균열 평가에 있어서 천이 크리프 상태의 균열을 평가하는 중요한 요소이다. 열하중과 기계하중이 동시에 작용하는 환경에서의 C(t)-적분을 예측하는 것은 복잡하며 하중조건이 달라지는 경우에는 더욱더 복잡해진다. 본 논문에서는 열하중과 기계하중의 하중조건이 달라지는 여러 조건에 대한 C(t)-적분 평가식을 제시하였다.

탄성-소성-크리프 상태에서 SE(B) 시편의 천이크리프 C(t)-적분 평가 (Estimation of Transient Creep C(t)-integrals for SE(B) Specimen Under Elastic-Plastic-Creep Conditions)

  • 이한상;제진호;김동준;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.851-857
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    • 2015
  • 본 논문에서는 탄성-소성-2 차 크리프 상태에서 시간의존적 C(t) 적분에 대해 평가하였다. Single- Edge-notched-Bend (SEB) 시편에 대해 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이 크리프에 대한 초기 소성의 영향을 연구하기 위해 다양한 초기 하중에 대해 고려하였다. 또한, 소성물성과 크리프 물성의 영향을 보기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 본 논문에서는 기존 식의 수정을 통해서 천이 크리프 상태에서의 C(t) 적분의 새로운 예측 식을 제시하였다. 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였고, 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우에만 적용할 수 있는 기존 예측 식을 보완하여 m 과 n 이 다른 경우에도 천이 크리프 상태에서 C(t) 적분을 예측할 수 있는 식을 제시하였다.

복합응력이 작용하는 균열 배관에 대한 천이 크리프 조건에서의 C(t)-적분 예측 (II) - 탄-소성-크리프 - (Estimation of C(t)-Integral in Transient Creep Condition for Pipe with Crack Under Combined Mechanical and Thermal Stress (II) - Elastic-Plastic-Creep -)

  • 송태광;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권10호
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    • pp.1065-1073
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    • 2009
  • In this paper, the estimation method of C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads is proposed for elastic-plastic-creep material via 3-dimensional FE analyses. Plasticity induced by initial loading makes relaxation rate different from those produced elastically. Moreover, the interactions between mechanical and thermal loads make the relaxation rate different from those produced under mechanical load alone. To quantify C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads, the simplified formula are developed by modifying redistribution time in existing work done by Ainsworth et al..

복합응력이 작용하는 균열 배관에 대한 천이 크리프 조건에서의 C(t)-적분 예측 (I) - 탄성-크리프 - (Estimations of the C(t)-Integral in Transient Creep Condition for Pipe with Crack Under Combined Mechanical and Thermal Stress (I) - Elastic-Creep -)

  • 송태광;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권9호
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    • pp.949-956
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    • 2009
  • The C(t)-integral describes amplitude of stress and strain rate field near a tip of stationary crack under transient creep condition. Thus the C(t)-integral is a key parameter for the high-temperature crack assessment. Estimation formulae for C(t)-integral of the cracked component operating under mechanical load alone have been provided for decades. However, high temperature structures usually work under combined mechanical and thermal load. And no investigation has provided quantitative estimates for the C(t)-integral under combined mechanical and thermal load. In this study, 3-dimensional finite element analyses were conducted to calculate the C(t)-integral of elastic-creep material under combined mechanical and thermal load. As a result, redistribution time for the crack under combined mechanical and thermal load is re-defined through FE analyses to quantify the C(t)-integral. Estimates of C(t)-integral using this proposed redistribution time agree well with FE analyses results.

탄성-소성파괴 매개변수와 크리이프파괴 매개변수에 관하여

  • 이강용
    • 기계저널
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    • 제27권2호
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    • pp.132-136
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    • 1987
  • 최근 저자는 혼합모우드에 대한 Budiansky와 Rice의 $J_k$ 적분에 모순이 있음을 지적한 바 있다. 그러나, Kishimoto등은 파괴진행영역을 고려한 경로 독립적분J/^/을 제시하여 주목을 끌고 있다. Landes등은 Rice의 J적분을 정상상태 크리이프에까지 연장 적용하기 위한 $C^*$적분을 소개하였다. 그후 크리이프파괴에 대한 매개변수로서 Liu등에 의한 $C_{gk}{\;}^*$, Brust등에 의한 $T_k{\}^*$등이 소개되어 계속 연구중이다. 여기에서는 이러한 매개변수들에 대해 개괄적으로 서술하고자 한다.

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이차하중을 받는 고온 구조물의 C(t) 예측을 위한 탄성추종 계수 결정법 (Method to Determine Elastic Follow-Up Factors to Predict C(t) for Elevated Temperature Structures)

  • 이국희;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.759-768
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    • 2012
  • 본 논문은 이차하중을 받는 고온 구조물의 $C(t)$-적분 예측을 위한 탄성추종 계수를 결정하는 기법을 제시한다. 이차하중을 받는 구조물의 과도 크리프 상태의 크리프 균열 진전률은 $C(t)$를 이용하여 정량화할 수 있다. 이차하중을 받는 구조물에서 발생할 수 있는 탄성추종 현상은 응력 완화를 방해하므로, 탄성추종 현상이 증가하면 $C(t)$와 크리프 균열 진전률이 증가한다. Ainsworth 와 Dean 은 참조응력법에 기반하여 $C(t)$ 예측식을 제시하였는데, 이 식을 계산하기 위해서는 탄성추종 계수가 필요하다. 본 연구에서 고온 균열 구조물의 크리프에 의한 탄성추종 계수를 결정하는 방법을 제시하였다. 소성-크리프 유사성을 이용하여 탄소성 유한요소해석으로 크리프 탄성추종 계수를 결정할 수 있다. 유한요소해석을 이용하여 이 탄성추종 계수 결정법을 검증하였다.

플라스틱 IC 패키지의 습열 파괴 해석 (Hygrothermal Cracking Analysis of Plastic IC Package)

  • 이강용;양지혁
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.51-59
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    • 1998
  • The purposes of the paper are to consider the failure phenomenon based on delamination and crack when the encapsulant of plastic IC package under hygrothermal loading in the IR soldering process is on elastic and viscoelastic behavior due to the temperature and to show the optimum design using fracture mechanics. The model for analysis is the plastic SOJ package with a dimpled diepad. The package model with the perfect delamination between chip and diepad is chosen to estimate the resistance to fracture by calculating J-integrals in low temperature and C(t)-integrals in high temperature with the change of the design under hygrothermal loading. The optimum design to depress the delamination and crack in the plastic IC package is presented.

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$^1H-NMR$을 이용한 계피의 t-cinnamaldehyde 정량분석 (Quantitative Analysis of t-Cinnamaldehyde of Cinnamomum cassia by $^1H-NMR$ Spectrometry)

  • 송명종;유종수;백남인
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제48권3호
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    • pp.267-272
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    • 2005
  • 계피(계지, Cinnanmomum cassia)의 주요성분인, trans-cinnamaldehyde를 $^1H-NMR$ 분광법을 이용하여 정량분석하였다. 핵자기 공명법을 이용한 정량분석의 응용가능성을 확인하기 위하여, t-cinnamaldehyde의 $^1H-NMR$ 스펙트럼에서 시료의 농도와 측정온도를 변화시킴에 따라 chemical shift의 변화와 적분값의 변화를 관찰하였다. t-Cinnamaldehyde(7.1429 mg/ml)를 19, 25, 30, 40 및 $50^{\circ}C$ 하에서 $^1H-NMR$ 측정한 결과, aldehyde methine signal(doublet)의 chemical shift가 9.7202, 9.7184, 9.7169, 9.7142 및 9.7124 ppm에서 관측되었다. 이는 측정온도는 signal의 chemical shift의 변화에 중요한 변수가 되지 않는다는 것을 의미하였다. 또한, aldehyde signal의 적분값이 $1.37(19^{\circ}C),\;1.37(25^{\circ}C),\;1.37(30^{\circ}C),\;1.37(40^{\circ}C)$$1.37(50^{\circ}C)$로써, 측정온도가 signal의 적분값에는 전혀 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 동일한 온도 $25^{\circ}C$에서 0.4464, 0.8929, 1.7857, 3.5714, 7.1429 및 14.286 mg/ml의 농도의 시료에 대한 $^1H-NMR$ 측정 결과, aldehyde기의 chemical shifts는 각각 9.7206, 9.7201, 9.7196, 9.7192, 9.7185 및 9.7174 ppm에서 나타났다. 이는 각 시료의 농도가 증가함에 따라서 aldehyde의 signal이 고자장으로 약간 이동하는 것으로 나타났다. Aldehyde기의 doublet methine signal의 적분값과 각 시료의 농도에 따른 calibration curve는 직선으로 나타났으며, 매우 높은 회귀율($r^2=1.0000$)을 보였다. t-Cinnamaldehyde와 aldehyde기를 갖는 물질로써, C. cassia의 또 다른 구성성분인 t-2-methoxycinnamaldehyde($7.1429\;mg/ml\;CDCl_3,\;25^{\circ}C$)에 대해서, $^1H-NMR$ 스펙트럼을 측정한 결과, t-cinnamaldehyde는 ${\delta}_H$ 9.7174(9.7078, 9.7270)서 관측되었다. t-2-Methoxycinnamaldehyde는 ${\delta}_H$ 9.6936(9.6839, 9.7032)에서 관측되었다. 따라서, 두 화합물의 chemical shift의 차이는 resolution 값이 0.45 Hz인 NMR 스펙트럼 상에서 충분히 구분할 수 있을 정도로 나타났다. 위의 방법을 이용하여, 추출용매에 따른 C. cassia 내의 t-cinnamaldehyde의 함량을 분석한 결과, n-hexane, $CHCl_3$ 및 EtOAc로 추출하였을 때에, 각각 94.2 mg/g(0.94%), 137.6 mg/g(1.38%), 140.1 mg/g(1.40%)으로 결정되었다.

재료의 소성 거동을 고려한 용접 계면균열의 Ct 매개변수 (Evaluation of Ct-parameter for Weld Interface Crack Considering Material Plastic Behavior)

  • 윤기봉;이진상
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권3호
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    • pp.676-684
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    • 2000
  • In this study, behavior of $C_t$ which is a well-known fracture parameter characterizing creep crack growth rate, is investigated for weld interface cracks. Finite element analyses were per formed for a C(T) specimen under constant loading condition for elastic-plastic-creeping materials. In modeling C(T) geometry, an interface was employed along the crack plane which simulated the interface between weld and base metals. The $C_t$ versus time relations were obtained under various creep constant combinations and plastic constant combinations for weld and base metals, respectively. A unified $C_t$ versus time curve is obtained by normalizing $C_t$ with $C^*$ and t with $t_T$ for all the cases of material constant variations.

용접 계면균열의 크리프 균열성장 거동에 관한 연구 (A Study on Creep Crack Growth Behavior of Weld Interface Crack)

  • 윤기봉;김광웅;정용근
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제16권4호
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    • pp.83-91
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    • 1998
  • Cracking problems which high temperature plant components suffer during long-term service, occur very often at welded locations. The crack occurs due to accumulated creep damage near fusion line or at heat affected zone (HAZ). However, most of the studies on creep crack growth behavior have been performed with matrix metal not wit welded metal due to the difficulty of interpreting the test results. In this study, creep crack growth rates were measured with C(T) specimens whose cracks were formed along the fusion line or HAZ. The measured crack growth rates were characterized by {TEX}$C_{t}${/TEX}-parameter derived for elastic-primary-secondary creeping material. Since contribution of primary creep was significant for the tested 1Cr-0.5Mo steel, its effect was carefully studied. Effects of crack tip plasticity and material aging were also discussed.

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