Deteriorating soil physical properties and increasing soil pathogens due to the continuous cultivation of field crops are the leading causes of productivity deterioration. Crop rotation, soil heat treatment, and chemical control are used as pest control methods; however, each has limitations in wide application to domestic agriculture. In particular, chemical control requires improvement due to direct exposure to sterilizing solution, odor, and high-intensity work. To improve the overall domestic agricultural environment, the problems of time and cost, such as field maintenance and cultivation scale, must be addressed; therefore, mechanization technology for chemical control must be secured to derive improvement effects in a short period. Most related studies are focused on the control effect of the DMDS (dimethyl disulfide) sterilizer, and research on the performance of the sterilization spray device has been conducted after its introduction in Korea, but research on the corrosion suitability of the material is lacking. This study conducted a corrosion test to secure the corrosion resistance of a soil sterilizer injection pump, and a mechanical failure mode by corrosion by the material was established. The corrosion test comprised operation and neglect tests in which the sterilizing solution was circulated in the pump and remained in the pump, respectively. As a result of the corrosion test, damage occurred due to the weakening of the mechanical strength of the graphite material, and corrosion resistance to aluminum, stainless steel, fluororubber, and PPS (polyphenylene sulfide) materials was confirmed.
To guarantee 20-25 years to the lifetime of the PV modules without failure, reliability test of the module is very important. Field-aged test of the outdoor environment is required. However, due to time constraints, accelerated testing is required to predict the lifetime of PV modules and find causes of failure. Failure is caused by many complex phenomena. In this study, we experimented two accelerated tests about corrosion and fatigue, respectively. First, temperature cycling test for fatigue were tested and Coffin-Manson equation was analyzed. Second, damp heat test for corrosion were tested and Eyring equation were analyzed. Finally, using two-mode failure model, we suggest a new lifetime model that analyze the phenomenon by combining two kinds of data.
To understand failure behavior of pipe thinned by flow accelerated corrosion, in this study, the pipe failure tests were performed on 102mm-Sch.80 carbon steel pipe with various local wall thinning shapes, and the failure mode, load carrying capacity, and deformability were investigated. The tests were conducted under loading conditions of 4-points bending and internal pressure. The experimental results showed that the failure mode of thinned pipe depended on magnitude of internal pressure and thinning length as well as loading direction and thinning depth and angle. The variation in load carrying capacity and deformability of thinned pipe with thinning length was determined by stress type appled to the thinning area and circumferential thinning angle. Also, the effect of internal pressure on failure behavior was dependent on failure mode of thinned pipe, and it promoted crack occurrence and mitigated local buckling at thinned area.
The purpose of this study was to investigate the structural performance of reinforcement corrosion reinforced concrete beams strengthened with epoxy mortar system. Main test parameters are existence and the magnitude of the reinforcement corrosion and the reinforcing bar and the tensile reinforcement ratio of the specimens. eight beam specimens were tested to investigate the effectiveness of each test variables on maximum load capacity and failure mode. Test results showed that the ultimate moment of th specimens were higher tan the nominal moment and the flexural stiffness was increased about 2.5 times and the cracking moments occurred over 60% of the failure moment in comparison with same sized control beam. However, note that epoxy mortar may conduct member into brittle failure mode.
Two-dimensional elastoplastic finite element formulation is employed to investigate the load- carrying capacity degradation of reinforced concrete piers wrapped with steel plates due to occurrence of corrosion at the pier base. By comparing with experimental results, the employed finite element analysis method is verified to be accurate. After that, a series of parametric studies are conducted to investigate the effect of corrosion ratio and corrosion mode of steel plates located near the base of in-service pier P2 on load-carrying capacity of the piers. It is observed that the load-carrying capacity of the piers decreases with the increase in corrosion ratio of steel plates. There exists an obvious linear relationship between the load-carrying capacity and the corrosion ratio in the case of even corrosion mode. The degradation of load-carrying capacity resulted from the web's uneven corrosion mode is more serious than that under even corrosion mode, and the former case is more liable to occur than the latter case in actual engineering application. Finally, the failure modes of the piers under different corrosion state are discussed. It is found that the principal tensile strain of concrete and yield range of steel plates are distributed within a wide range in the case of slight corrosion, and they are concentrated on the column base when complete corrosion occurs. The findings obtained from the present study can provide a useful reference for the maintenance and strengthening of the in-service piers.
The contents of this paper include the evaluation of corrosion characteristics and the behaviour of stress corrosion cracking (SCC) for the weldment and post weld heat treatment (PWHT) specimen and parent of HT -60 steel using a slow strain rate test (SSRT) in synthetic seawater. Corrosion characteristics were obtained from the polarization curves by potentiostat, and SCC phenomena were evaluated through the parameters such as reduction of area and time to failure by comparing the experimental results in corrosive environment with those obtained in air. Corrosion rate of the weldment was the fastest, followed by parent and PWHT specimen. SCC phenomena between the weldment of HT-60 steel and synthetic seawater were shown. Besides, SCC was dependent upon the pulling speed greatly. Maximum severity of SCC was obtained at a speed of $10^{-6}mm/min$, whereas SCC could not be seen almost at $10^{-4}mm/min$. The resistance to SCC for PWHT specimen was improved considerably compared that of the weldment at $10^{-6}mm/min$. In case of SCC failure, it was verified from SEM examination that brittle mode and lots of pits could be seen at the fractured region near the surface of the specimen.
A rotor is a crucial component in various mechanical assemblies. Additionally, high-speed and high-efficiency components are required in the automotive industry, manufacturing industry, and turbine systems. In particular, the failure of high-speed rotating bearings has catastrophic effects on auxiliary systems. Therefore, bearing reliability and fault diagnosis are essential for bearing maintenance. In this work, we performed failure mode and effect analysis on bearing rotors and determined that corrosion is the most critical failure type. Furthermore, we conducted experiments to extract vibration characteristic data and preprocess the vibration data through principle component analysis. Finally, we applied a machine learning algorithm called support vector machine to diagnose the failure and observed a classification performance of 98%.
Starting with the meaning of the word quality, diverse concepts connoted by the term are examined. Instead of a bathtub curve, the desirable shape of a failure rate covering the entire life of a good product, which might be called hockey-stick line, is introduced. From the hockey-stick line and the definition of reliability, two measurements are extracted. The terms r-reliability (failure rate) and durability (product life) are explained. The conceptual analysis of failure mechanics explains that reliability technology pertains to design area. The desirable shape of hazard rate curve of electronic items, hockey-stick line, clarifies that Mean-Time-to-failure (MTTF) as the inverse of failure rate can be regarded a nominal life. And Bx life, different from MTTF, is explained. Reliability relationships between components and set products are explained. Reshaped definitions of r-reliability and durability are recommended. The procedure to improve reliability and the reasons for failing to identify failure mode are clarified in order to search right solutions. And generalized Life-Stress failure model is recommended for the calculation of acceleration factor.
Yoon, Jae Young;Lee, Tae Hyun;Ryu, Kyung Ha;Kim, Yong Jin;Kim, Sung Hyun;Park, Jong Won
Nuclear Engineering and Technology
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제53권1호
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pp.304-313
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2021
Nickel base Alloy X-750, which is used as fastener parts in light-water reactor (LWR), has experienced many failures by environmentally assisted cracking (EAC). In order to improve the reliability of passive components for nuclear power plants (NPP's), it is necessary to study the failure mechanism and to predict crack growth behavior by developing a probabilistic failure model. In this study, The Bayesian inference was employed to reduce the uncertainties contained in EAC modeling parameters that have been established from experiments with Alloy X-750. Corrosion fatigue crack growth rate model (FCGR) was developed by fitting into Paris' Law of measured data from the several fatigue tests conducted either in constant load or constant ΔK mode. These parameters characterizing the corrosion fatigue crack growth behavior of X-750 were successfully updated to reduce the uncertainty in the model by using the Bayesian inference method. It is demonstrated that probabilistic failure models for passive components can be developed by updating a laboratory model with field-inspection data, when crack growth rates (CGRs) are low and multiple inspections can be made prior to the component failure.
A new type of composite insulated concrete sandwich wall (ICS-wall), which is composed of a triangle truss steel wire network, an insulating layer, and internal and external concrete layers, is proposed. To study the mechanical properties of this new ICS-wall, tensile, compression, and shearing tests were performed on 22 specimens and tensile strength and corrosion resistance tests on 6 triangle truss joints. The variables in these tests mainly include the insulating plate material, the thickness of the insulating plate, the vertical distance of the triangle truss framework, the triangle truss layout, and the connecting mode between the triangle truss and wall and the material of the triangle truss. Moreover, the failure mode, mechanical properties, and bearing capacity of the wall under tensile, shearing, and compression conditions were analyzed. Research results demonstrate that the concrete and insulating layer of the ICS-wall are pulling out, which is the main failure mode under tensile conditions. The ICS-wall, which uses a graphite polystyrene plate as the insulating layer, shows better tensile properties than the wall with an ordinary polystyrene plate. The tensile strength and bearing capacity of the wall can be improved effectively by strengthening the triangle truss connection and shortening the vertical distances of the triangle truss. The compression capacity of the wall is mainly determined by the compression capacity of concrete, and the bonding strength between the wall and the insulating plate is the main influencing factor of the shearing capacity of the wall. According to the tensile strength and corrosion resistance tests of Austenitic stainless steel, the bearing capacity of the triangle truss does not decrease after corrosion, indicating good corrosion resistance.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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