• 한국표면공학회:학술대회논문집
• /
• 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.124-124
• /
• 2015

Acoustic microscopy and scanning electron microscopy were applied to non-destructively evaluate the hydrogen-induced cracking of API X-80 steels and to find the initiation time of the crack. The API X-80 steel had the average grain size of about $4-10{\mu}m$. The hardness was reduced from 240 to 202 [Hv] after exposing in HIC environment for 2-days. Friction coefficient and wear loss were 0.745 and 0.392 mm, respectively. Empirical equation of corrosion potential and corrosion rate of the steel with HIC time in $5%NaCl-0.5%CH_3COOH$ at $25^{\circ}C$ were $Eh\;(up)=0.06^*t[day]+0.2951$, $Eh(down)=0.376^*t[day]+0.5938$, respectively. HIC grew with micro-size after 1-day exposure. The HIC tended to propagate on the surface with Al, Si, Ti, and Mn.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제6권2호
• /
• pp.142-148
• /
• 2003

A wheel and axle failure can cause a derailment with its attendant loss of life and property. The service conditions of railway vehicles have become severe in recent years due to a general increase in operating speeds. Damages of railway wheel are a spatting by wheel/rail contact and thermal crack by braking heat etc. One of the main source of damage is a residual stress. therefore it is important to evaluate exactly. A Residual stress of wheel is formed at the process of heat treatment when manufacturing. it is changed by contact stress developed by wheel/rail contact. Distributions of residual stress vary according to a magnitude of wheel load, a magnitude of friction when acceleration and deceleration. The objective of this paper is to estimate the influence of wheel motion on the residual stress distribution in the vicinity of the running surface.

• 터널과지하공간
• /
• 제20권5호
• /
• pp.344-351
• /
• 2010

닫힌 균열을 따라 발생하는 전단거동을 Mode II 크랙의 시작과 진행으로 묘사할 수 있다. 파괴역학 이론에서는 순수 Mode II 재하에서 일반적으로 고유물성으로 인식되는 에너지 방출율(GII, Engergy Release Rate)이 한계점($G_{IIC}$)에 도달했을 때 전단거동이 시작된다고 예측한다. 지난 몇 년간 퍼듀대학의 암반공학그룹은 한계 에너지 방출률($G_{IIC}$)의 구속응력(normal stress)과 닫힌 균열의 거칠기에 대한 관계를 실험적으로 접근해왔다. 먼저 많은 실험들이 아크릴 재료를 대상으로 실행되었는데, 이는 광탄성(Photoelastic) 방법을 이용한 균열 끝(fracture tip)의 응력 집중 영역을 시각화하는 것을 가능케 해 주었다. 그 다음 실험 연구는 비교적 낮은 압축강도를 지닌 균질한 석고에 시행되었고, 최근에는 더 높은 압축강도를 지닌 재료를 대상으로 실험연구를 수행하였다. 그 예로 시멘트로 만든 시료 불록에 직접 전단 실험을 하였는데, 이전의 실험들과 마찬가지로 불연속면의 최대마찰각(Peak Friction Angle)이 잔류 마찰각(Residual Friction angle)과 비슷할 때만이 $G_{IIC}$가 재료의 고유물성으로 간주 될 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 그렇지 않은 경우에 한계 에너지 방출율($G_{IIC}$)은 구속응력과 함께 증가한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권6C호
• /
• pp.305-314
• /
• 2012

본 연구에서는 미소파괴음을 활용하여 한국 원자력 연구원 지하처분연구시설에서 채취한 화강암의 손상도를 정량적으로 평가하였다. 해석결과 균열손상기준은 균열개시, 균열손상응력은 일축압축강도의 약 48%, 72%이며 균열손상기준에 따른 암석의 손상은 시료에 가해지는 응력이 균열손상응력을 초과하면서부터 0.06에서 일축압축강도의 80%, 90%에서는 0.34, 0.60로 급격히 증가하였다. 이는 축 방향 변형계수를 활용한 손상도 결과와 유사하여 단순회귀분석 결과 두 기법의 상관관계는 0.90로 상관성은 매우 높은 것으로 나타났다. 이에 미소파괴음 에너지를 활용한 손상도 결과와 모어-쿨롱 파괴규준을 이용하여 응력수준에 따른 축 방향 변형계수, 암석의 강도, 점착력, 내부마찰각 변화를 분석한 결과 균열손상응력 이전까지는 원결과보다 각각 6%, 12%, 7%, 3% 감소하였지만 일축압축강도의 90%수준에서는 69%, 72%, 62%, 24%로 감소의 기울기는 급격히 증가하였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제14권2호
• /
• pp.69-78
• /
• 1978

알루미나이징강에 대하여 초기마모영역에서 rolling-sliding 마모시험을 한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 2차 확산재의 내마모성이 가장 우수하고 처녀재에 비하여 저응력 레벨에서 약 18%, 고응력에서 약 40%의 마모감소를 나타낸다. 2) 2차 확산재는 피복층과 합금층 경계부근의 공공생성으로 인하여 예상보다 내마모성이 낮다. 3) 알루미나이징강의 rolling-sliding 접촉에 의한 마모파양의 형태는 spalling 이며 spalling crack은 합금속의 경계부근에서 발생한다.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.120-126
• /
• 2010

본 논문은 고압용 전류제한 퓨즈의 열화 요인으로 작용되는 반복과전류에 의한 퓨즈 엘리먼트의 용단특성을 시험을 통하여 분석 및 규명하였다. 반복과전류에 의한 열화 진행 속도를 규명하기 위하여 엘리먼트노칭 형상별 열 해석을 수행하였으며 판형, 환형의 다양한 시험용 엘리먼트의 형상을 설계, 제작하여 이를 기중상태 및 규사충전상태의 소호제 유무에서 부하율을 조정하여 반복과전류 시험을 통한 용단특성을 분석, 수명과의 관계를 예측할 수 있는 자료를 제시하였다. 본 논문의 시험을 통하여 반복과전류에 의한 소호제와의 마찰로 퓨즈 엘리먼트의 변형 및 단면의 감소와 반복응력으로 인한 균열이 발생하여 퓨즈 반복 횟수에 따른 수명을 단축시키는 문제점의 도출과 엘리먼트 노칭 형상에 따라서 용단 특성이 차이가 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과물은 재료의 마찰과 반복 전류의 부하율에 따른 반복 수명과의 상관관계에 관한 내용으로 고압용 전류제한 퓨즈의 성능 향상 개선을 위한 설계 시 중요한 기초 자료로 활용되리라 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제37권11호
• /
• pp.23-36
• /
• 2021

본 논문에서는 실내시험 시 재하속도가 미고결 모래의 내부 마찰각 그리고 고결모래의 일축압축강도에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 건조상태의 주문진모래를 상대밀도 40%로 느슨하거나, 60%로 중간 정도 및 80%로 조밀한 상태로 제작한 다음 0.32, 0.64, 2.54mm/min의 재하속도로 직접전단시험을 실시하였다. 또한, 주문진모래에 시멘트 8% 및 12%로 다짐한 직경 50mm, 높이 100mm의 고결 공시체를 일축압축시험 시 0.1, 0.5, 1, 5, 10%/min의 재하속도로 압축하였다. 모래의 고결 여부나 정도에 관계없이 재하속도가 증가할수록 내부 마찰각과 일축압축강도는 증가하는 경향을 보였다. 미고결 모래의 경우 재하속도가 증가할수록 최대 4° 까지 내부 마찰각이 증가하였다. 고결 모래의 경우도 일반적으로 재하속도에 따라 일축압축강도가 증가하였으나, 표준 재하속도인 1%/min를 기준으로 증가하는 경향이 감소하였다. 또한, 개별요소법을 이용하여 고결 모래의 재하속도에 따른 균열 발생 및 발달 과정을 분석하였으며, 해석결과 또한 재하속도가 증가함에 따라 강도가 증가하는 경향을 보였으며 강도가 증가할수록 균열이 뚜렷하게 발달하였다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권3호통권36호
• /
• pp.355-367
• /
• 1998

볼트 구멍의 크기가 고장력 볼트 이음부의 역학적 거동 및 내부 압축응력 분포에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 과대공 및 표준공을 갖는 고장력 볼트 이음부에 대한 실험 및 해석적 연구를 실시하였다. 실험적 연구에서는 정적 인장시험과 피로시험을 실시하여 미끄러짐 특성, 피로강도 및 피로파단 양상을 평가하였으며, 해석적 연구에서는 유한요소해석을 통하여 내부 압축응력의 분포영역을 밝히고, 내부 압축응력의 분포가 역학적 거동에 미치는 영향을 평가하였다. 실험결과, 과대공을 갖는 고장력 볼트 이음부의 미끄러짐 계수와 피로강도는 표준공을 갖는 이음부와 비교하여 큰 차이는 없으나 다소 감소하는 경향이 나타났다. 이러한 원인은 과대공 시험편의 경우 볼트 구멍의 크기가 표준공 시험편과 비교하여 상대적으로 크기 때문에 축력의 작용폭이 좁아져 마찰영역으로 작용하는 내부 압축응력의 분포영역이 작아지기 때문으로 판단되며, 이는 유한요소해석 결과로도 확인할 수 있었다. 또한, 피로시험 결과 과대공 시험편의 피로균열의 발생점이 표준공 시험편 보다 볼트 구멍 내벽에 가까운 것을 알 수 있어, 피로균열의 발생위치는 고장력 볼트의 도입축력에 의해 모재와 이음판에 형성되는 내부 압축응력의 분포영역과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 지질공학
• /
• 제30권2호
• /
• pp.161-173
• /
• 2020

본 연구는 세계지질공원인 무등산국립공원 내 주상절리대의 공학적 특성을 살펴보고 위한 것으로서, 대상 암석인 무등산응회암의 물리·역학적 성질 파악, 주상절리 풍화정도 산정, 그리고 주상절리 내 균열거동 모니터링 등을 실시하였다. 무등산응회암의 물리적 성질은 평균 공극률의 경우 1.02%, 평균 흡수율은 0.38%, 평균 비중은 2.69 g/㎤, 그리고 평균 종파속도는 4,948 m/s로 나타났다. 역학적 성질의 경우 평균 일축압축강도는 337 MPa, 평균 탄성계수는 68 GPa, 평균 포아송비는 0.29, 평균 점착력은 41.3 MPa, 평균 마찰각은 62.8°로 나타났다. 실버슈미트해머 평균 반발경도 Q값은 49.3이며, 이를 일축압축강도로 환산하면 70.5 MPa로 신선한 일축압축강도의 약 21%에 해당되었다. 그리고 입석대 주상절리 3개 블록에 대한 균열 모니터링 측정 결과, 균열 거동은 블록 모두에서 1 mm 이하로 나타나 주상절리 내 균열 거동은 현재까지 거의 발생하지 않은 것으로 판단된다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제16권11호
• /
• pp.1428-1434
• /
• 2002

The ball-on-disk type sliding tests with boundary lubricated steels were carried out to verify the effect of initial spacing in surface profiles on wear and scuffing. Three kinds of surface spacing, which are closely related with initial surface micro-cracks on sliding surfaces, were produced on AISI 1045 steel surfaces using different grinding and polishing processes. Frictional forces and time to scuffing were measured, and the shape and amount of wear particles were analyzed to compare the with original surface profiles. From the tests, it was confirmed that the size of wear particles are related closely to the original spacing of the surface profile. The time to failure and amount of wear were sensitive to the surface spacing. The wider surface spacing shows much longer sliding life and smaller amount of wear than the others. Time to scuffing was increased with increasing surface pro(lie spacing. The size of wear particles increased while the wear and wear rate K were decreased with an increase in surface spacing. After the sliding tests, surface cracks of inner parts of the wear track formed due to scuffing were observed and compared among the specimens having the different surface spacing.