• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1887-1894
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• 2024

Fatigue strength of the structural materials of lead-cooled fast reactors (LFRs) and accelerator-driven systems (ADS) may be degraded in liquid metal (Lead or lead-bismuth eutectic (LBE)) environments. The fatigue crack growth (FCG) data of structural materials in liquid LBE are necessary for damage tolerance design, safety assessment and life management of key equipment. A novel monitoring system for fatigue crack length was designed on the compliance method and the monitor technology of crack opening displacement (COD) of CT specimens by the linear variable differential transformers (LVDT) system. It can be used to predict the crack length by monitoring the COD of CT specimens in harsh high-temperature liquid LBE using a LVDT system. The prediction accuracy of this system was verified by FCG experiments in room temperature air and liquid LBE at 150, 250 and 350 ℃. The first results obtained in the FCG test for T91 steel in liquid LBE at 350 ℃ are presented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권4호
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• pp.741-747
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• 2001

Three-dimensional, elastic-plastic finite element analyses for circumferential through-wall cracked pipes are performed using actual tensile data of stainless steels, for two purposes. The first one is to validate the recently-proposed enhanced reference stress (ERS) method to estimate the J-integral and COD for circumferential through-wall cracked pipes. The second one is to compare those results with the GE/EPRI estimations. It is found that the J-integral and COD estimations according to the GE/EPRI method can be very sensitive to how the stress-strain data are fitted using the Ramberg-Osgood relation. Moreover, no tendency can be found regarding the most appropriate fitting range for the Ramberg-Osgood fit. On the contrary, the J-integral and COD estimations based on the ERS method give more accurate results than the GE/EPRI estimation. The present results provide confidence in applying the proposed method to the Leak-Before-Break(LBB) analysis.

• Smart Structures and Systems
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• 제4권6호
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• pp.711-726
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• 2008

A number of efforts had been sought to instrument bridges for the purpose of structural monitoring and assessment. The outcome of these efforts, as gauged by advances in the understanding of the definition of structural damage and their role in sensor selection as well as in the design of cost and data-effective monitoring systems, has itself been difficult to assess. The authors' experience with the design, calibration, and operation of a monitoring system for the Kishwaukee Bridge in Illinois has provided several lessons that bear upon these concerns. The systems have performed well in providing a continuous, low-cost monitoring platform for bridge engineers with immediate relevant information.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.802-810
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• 2003

이 논문에서는 균열성장에 따른 파괴기준의 변화를 고려할 수 있는 수정 특이-파괴진행대 이론이 제안되었다. 제안된 파괴이론의 파괴특성은 균열의 성장기준이 되는 미소균열단에서 에너지해방률과 미소균열단 뒤에 형성되는 파괴진행대에서 균열면 응력-변위 관계이다. 제안된 파괴이론에 의한 파괴에너지는 기존의 콘크리트 파괴실험 결과로부터 평가된 파괴에너지를 충분히 만족할 수 있었다. 실험자료의 분석결과는 파괴진행대에서 균열면 응력-변위 관계는 시험편의 기하학적 특성에 큰 영형을 받지 않으나, 에너지해방률의 파괴기준은 시험편의 기하학적 특성과 하중조건뿐만 아니라 균열성장길이에 영향을 받는 것을 보여준다. 25mm의 균열성장까지 일정한 값을 유지하던 에너지해방률은 균열성장에 대해 선형으로 최대 값까지 증가하였다. 충분한 크기의 시험편에서 최대 에너지해방률은 최대하중에서 발생되었으며, 최대하중 이후의 균열성장에 대해 이 값을 유지하였다. 균열성장에 따른 파괴기준의 변화는 미소균열의 성장과 국부화에 의한 것으로 판단된다. 에너지해방률에 의한 파괴기준의 평가는 콘크리트 파괴거동의 크기효과를 단순화하며, 미소균열의 성장과 국부화에 대한 정량화에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권11호
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• pp.1741-1751
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• 2004

It is commonly requested that the steam generator tubes wall-thinned in excess of 40% should be plugged. However, the plugging criterion is known to be too conservative for some locations and types of defects and its application is limited to a single crack in spite of the fact that the occurrence of multiple through-wall cracks is more common in general. The objective of this research is to propose the optimum failure prediction models for two adjacent through-wall cracks in steam generator tubes. The conservatism of the present plugging criteria was reviewed using the existing failure prediction models for a single crack, and six new failure prediction models for multiple through-wall cracks have been introduced. Then, in order to determine the optimum ones among these new local or global failure prediction models, a series of plastic collapse tests and corresponding finite element analyses for two adjacent through-wall cracks in thin plate were carried out. Thereby, the reaction force model, plastic zone contact model and COD (Crack-Opening Displacement) base model were selected as the optimum ones for assessment of steam generator tubes with multiple through-wall cracks. The selected optimum failure prediction models, finally, were used to estimate the coalescence pressure of two adjacent through-wall cracks in steam generator tubes.

• 대한기계학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.97-103
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• 1984

본 연구에서는 이에 주목하고 잔존하는 잔유응력을 제거한 상태에서 PWHT가 용접 HAZ조직의 파괴인성에 어떠한 영향을 미치고 있느가와 잔유응력이 잔존된 상태에 서의 PWHT 유대시간과 가열속도가 파괴인성에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보기 위 하여 공시재에 무응력과 일정응력을 가한 상태에서 유대시간과 가열속도를 변화시켜가 며 PWHT를 실족한 후 소성굽힘에 의한 COD파괴인성 시험 등을 통하여 PWHT의 영향을 검토하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제2권2호
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• pp.54-61
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• 1984

Construction of welding structure is greatly dependent upon welding heat cycle. Fracture toughness is decreased remarkablely due to coarse grained HAZ and inequal residual stress of three dimensions to originate in welding. Post weld heat treatment(PWHT) is carried out to increase the fracture toughness of HAZ and to remove the residual stress. There occur some problem such as toughness decrement and stress relief cracking(SRC) in the coarse grained HAZ subject to the effect of tempering treatment. Therefore, in this paper, the effect of heat inputs affecting cooling rate and PWHT under the no stress on fracture toughness were evaluated by crack opening displacement (COD), SEM and micro-hardness test. Experimental results are as follows; 1. Fracture toughness of weld HAZ is dependent upon weld heat cycle and it is decreased with increment of heat input, but the degree of improvement of fracture toughness after PWHT was linearly increased with heat input. 2. Hardness of the parent metal is not changed, but the softening of coarse grained HAZ is remarkable due to PWHT. 3. Fracture surface of as-weld show the perfect brittle fracture with the cleavage fracture, but after PWHT they appear the ductile fracture surface with dimple.

• 콘크리트학회지
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• 제2권2호
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• pp.81-92
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• 1990

콘크리트는 혼합물로서 비균질성, 이방성 및 비선형성 재료이기 때문에 그의 파괴해석에 있어서 재래의 강도 개념보다 파괴역학 개념을 적용하여 콘크리트의 파괴인성을 도입하여 평가하는 것이 보다 합리적이라 할 수 있다. 지금까지 콘크리트에 적용되어 온 파괴역학 개념은 두가지로 대별될 수 있는데 하나는 선형탄성파괴역학 개념이고 다른 하나는 비선형파괴역학 개념이다. 그러너 전자를 콘크리트에 적용하는데는 문제점과 불합리성이 지적되어 왔다. 본 연구에서는 비선형파괴역학에서 많이 이용되어온 J-적분법과 COD법을 도입하여 굵은골재의 최대치수와 노치깊이의 변화가 콘크리트의 파괴거동, 파괴에너지 및 균열성장에 미치는 영향, 균열개구변위와 파괴에너지의 관계 등을 고찰하기 위하여 콘크리트 작사각형 보를 제작하여 3점 휨 파괴실험을 수행하였다. 그 결과 굵은골재의 최대치수와 노치깊이가 증가할수록 하중-치 짐거동의 비선형성이 더욱 두드러졌고, 굵은골재 최대치수의 증가는 콘크리트의 연성을 증가시켜 보다 안정된 파괴를 유도하였으며, 균열전파경로는 굵은골재의 최대치수가 증가할수록 점점 더 직선에서 벗어나 불규칙적이었으나 노치깊이의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다. 또한 파괴에너지는 굵은골재의 최대치수가 증가하고 노치깊이가 감소할수록 증가하였으나, 균열개구변위는 노치깊이가 증가할수록 감소하였으며 굵은골재의 최대치수의 변화에는 거의 영향을 받지 않았다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권6호
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• pp.35-43
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• 1998

In this paper, the fracture toughness evaluation of the various microstructures such as HAZ, F.L and W.M in weldment of TMCP steel which has the softening zone owing to high heat input welding was carried out by using of the small punch(SP) test. In addition, the fracture toughness with the specimen orientation of rolled TMCP steel was investigated by means of SP test and the crack opening displacement (COD) test and then was compared with that of conventional SM50YB steel. From the results of SP test for TMCP steel, it could be seen that the SP energy transition curves of three different orientation were shifted to higher temperature side in order of S, T and L. But the {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each orientation specimen did not show a lot of differences and were quite lower than those of conventional SM50YB steel. The mechanical properties of HAZ structure in weldment of TMCP steel such as hardness, SP energy at room temperature and -196$^{\circ}C$ and the upper shelf energy of SP energy transition curve were lower than those of base metal due to softening. The {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each microstructure in weldment of TMCP steel increased in order of HAZ, F.L and W.M against base metal, but all microstructures showed a quite lower {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} than those of SM50YB steel.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.230-240
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• 1997

본 연구에서는 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 파괴특성을 알아보기 위해 Monofilament 섬유와 Fibrillated 섬유의 두 종류 폴리프로필렌 섬유를 선택하여 10$\times$10$\times$50 cm 보 시편을 만들었는데, 이때 사용된 두 종류의 섬유 길이는 19 mm이고, 섬유 혼입량은 0%, 1%, 2%, 3%로 하였으며, 초기균열 깊이의 영향을 알아보기 위해 초기 균열길이를 각 섬유 혼입량에 따라 1.5cm, 3.0cm, 4.5cm로 하여 실험을 수행하였다. 또한, 본 연구에서는 폴리프로필렌 섬유보강 콘크리트의 파괴특성을 규명하기 위해 보 시편에 대한 4 점 하중 휨시험을 통해 하중-하중점 변위 곡선을 각 시편에 대해 측정하였고, 이때 COD 게이지를 이용하여 하중-CMOD 곡선도 측정할 수 있었다. 이러한 실험결과를 통해, 섬유혼입량과 초기 균열 깊이에 따른 압축강도, 휨강도 및 휨인성, 응력확대계수, 파괴에너지 등이 규명되었다. 이러한 결과에 대한 분석으로부터 Fibrillated 폴리프로필렌 섬유가 Monofilament 섬유보다 연성 효과가 큰 것을 알 수 있었으며, 특히 하중-CMOD 곡선으로부터 계산되는 파괴에너지인 Jc가 믿을만한 파괴특성 인자임을 알 수 있었다.