• 제목/요약/키워드: Crack Path

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Creep and creep crack growth behaviors for base, weld, and heat affected zone in a grade 91 weldment

  • Kim, Woo-Gon;Sah, Injin;Kim, Seon-Jin;Lee, Hyeong-Yeon;Kim, Eung-Seon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권2호
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    • pp.572-582
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    • 2021
  • This study investigated the creep and creep crack growth (CCG) behavior of the base metal (BM), weld metal (WM), and heat affected zone (HAZ) in a Gr. 91 weldment, which was made by a shield metal arc weld process. A series of tensile, creep, and CCG tests were performed for the BM, WM, and HAZ at 550 ℃. Creep behavior of the BM, WM, and HAZ was analyzed in terms of various creep laws; Norton's power-law, Monkman-Grant relation and damage tolerance factor (λ), and their constants were determined. In addition, each CCGR law for the BM, WM, and HAZ was proposed and compared in terms of a C*-fracture parameter. The WM and HAZ revealed faster creep rate, lower rupture ductility, and faster CCGRs than the BM, but they showed a similar behavior in the creep and CCG. The CCGRs obtained in the present study exhibited a marginal difference when compared with those of RCC-MRx of currently elevated design code in France. A creep crack path in the HAZ plane progressed towards a weak fine-grained HAZ adjacent to the BM.

균열면의 압력을 고려한 응력확대계수의 결정에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Stress Intensity Fantors considering Pressure of Crack-Face)

  • 진치섭;최현태;이홍주
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.175-186
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    • 1995
  • 매시브 콘크리트 구조물의 균열선단의 응력확대계수를 구하는 데 표면적분법을도입하였다. 표면적분법은 경로적분인 J-적분법을 근저로 하여 유도가 된다. J-적분법에서는 균열면의 압력고 구조물의 물체력을 고려할 수가 없는 반면에 본 이론은 이러한 일반 하중조건을 고려할 수가 있으므로 보다 정확한 균열선단부의 응력상태를 고찰하는데 유용하다. 또한 균열선단부의 특이성을 표현하기 위해 특이요소를 사용하거나 균열선단부의 세밀한 요소분할을 요하는 등의 불편함을 제거할 수 있는 기법이다. 본 이론을 바탕으로 응력확대계수$K_I$, $K_{II}$를 구하는 프로그램을 작성하였으며 8절점 등매개 변수요소를 사용하여 $K_I$, $K_{II}$를 검증하였으며 실제 댐 구조물에 적용시켜 응력확대계수의 변화를 살펴보았다.

도로면 크랙영상의 노이즈 제거 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the development of Algorithm for Removing Noise from Road Crack Image)

  • 김정렬;이세준;최현하;김영석;이준복;조문영
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.535-538
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    • 2002
  • 크랙 실링 자동화 장비의 비젼 시스템은 도로면의 영상을 획득하고 이를 컴퓨터로 처리하여 도로면의 랙을 탐지, 분석 및 맵핑하는 역할을 수행하는 것이다. 그러나 실제 도로에는 크랙과 함께 오일 자국, 타이어 자국, 차선, 기 실링된 크랙 등의 수많은 노이즈들을 포함하고 있기 때문에 비젼 시스템을 통해 얻어진 노이즈가 포함된 도로면 영상을 기반으로 크랙을 자동으로 탐지하고 맵핑하는 것은 매우 어려우며 이러한 노이즈는 크랙의 정확한 탐지 및 맵핑의 커다란 방해 요소이기 때문에 이들의 제거가 선결되어야만 한다. 따라서 본 연구에서는 획득된 도로면 영상으로부터 크랙을 탐지하고 맵핑하기 이전에 실링되어질 크랙을 정확히 인지(recognition)하기 위한 노이즈 제거 알고리즘을 제안하고자 한다.

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J-적분을 이용한 용접부 강도 해석 (A Strength Analysis of Welded Plates Using the J-integral)

  • 이민호;양영수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.326-329
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    • 2000
  • Study of Weldment fracture behavior mcludes thermal analysis, residual stress analysis, and fracture analysis The 1-integral loses its path-independency in a res~dual stress field Therefore, it id necessary to develop a program to calculate the J-integral in a welded plate. m this study, theoretical formulation and program were developed for the evaluation of the 1-integral at the crack tip o i weldments. To verify equations and program, welded thin plate and thick plate were used to calculate residual stress and the J-integral.

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Numerical analysis of propagation of macrocracks in 3D concrete structures affected by ASR

  • Moallemi, S.;Pietruszczak, S.
    • Computers and Concrete
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    • 제22권1호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • In this study an implicit algorithm for modeling of propagation of macrocracks in 3D concrete structures suffering from alkali-silica reaction has been developed and implemented. The formulation of the problem prior to the onset of localized deformation is based on a chemo-elasticity approach. The localized deformation mode, involving the formation of macrocracks, is described using a simplified form of the strong discontinuity approach (SDA) that employs a volume averaging technique enhanced by a numerical procedure for tracing the propagation path in 3D space. The latter incorporates a non-local smoothening algorithm. The formulation is illustrated by a number of numerical examples that examine the crack propagation pattern in both plain and reinforced concrete under different loading scenarios.

EDI방법에 의한 유한요소모델의 J-적분값 산정 (Evaluation of J-integrals by Finite Element Model Based on EDI Method)

  • 신성진;홍종현;우광성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.62-69
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    • 1996
  • In this study, an equivalent domain integral (EDI) method is presented to estimate the track-till integral parameter, J-value, for two dimensional cracked elastic bodies which may quantify the severity of the crack-tit) stress fields. The conventional J-integral method based on line integral has been converted to equivalent area or domain integrals by using the divergence theorem. It is noted that the EDI method is very attractive because all the quantities necessary for computation of the domain integrals are readily available in a finite element analysis. The details and its implementation are extened to both h-version finite element model with 8-node isoparametric element and p-version finite element model with high order hierarchic element using Legendre type shape fuctions. The variations with respect to the different path of domain integrals from the crack-tip front and the choice of 5-function have been tested by several examples.

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EFG법을 사용한 다수균열 함유 강부재의 피로균열 성장거동 해석 (Fatigue Crack Growth Analysis by EFG Method in Steel Components with Multiple Cracks)

  • 이상호;윤영철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.691-700
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    • 1999
  • 본 연구에서는 요소를 사용하지 않는 새로운 해석방법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 복수의 초기균열을 지닌 강재가 반복피로하중을 받는 경우 균열들이 점진적으로 성장하여 부재가 파단에 이르는 과정을 해석적으로 규명하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반적인 피로균열성장법칙을 EFG법을 이용한 균열해석 알고리즘에 적용하여 복수의 균열들이 각각의 응력상태에 따라 차별적으로 성장해 나가는 과정을 해석할 수 있는 알고리즘을 도입하고 이를 바탕으로 다양한 하중상태하에서 복수의 균열들의 성장경로를 추정함과 동시에 이에 따른 잔존수명을 산정할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법을 피로균열 발생빈도가 큰 몇가지의 강부재 형태에 적용해 본 결과 다수균열 함유 부재의 피로균열 성장거동과 균열들의 피로수명을 성공적으로 예측할 수 있었다.

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Path-dependent three-dimensional constitutive laws of reinforced concrete -formulation and experimental verifications-

  • Maekawa, Koichi;Irawan, Paulus;Okamura, Hajime
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제5권6호
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    • pp.743-754
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    • 1997
  • A three-dimensional constitutive modeling for reinforced concrete is presented for finite element nonlinear analysis of reinforced concrete. The targets of interest to the authors are columns confined by lateral steel hoops, RC thin shells subjected to combined in-plane and out-of-plane actions and massive structures of three-dimensional (3D) extent in shear. The elasto-plastic and continuum fracture law is applied to pre-cracked solid concrete. For post cracking formulation, fixed multi-directional smeared crack model is adopted for RC domains of 3D geometry subjected to monotonic and reversed cyclic actions. The authors propose a new scheme of decomposing stress strain fields into sub-planes on which 2D constitutive laws can be applied. The proposed model for 3D reinforced concrete is experimentally verified in both member and structural levels under cyclic actions.

고내구성 재료를 사용한 휨부재의 균열에 따른 염화물 침투 특성 (Characteristics of Chloride Penetration in Cracked Flexural Member using Durable Materials)

  • 진상호;김일순;김명유;양은익;이성태
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.401-404
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    • 2008
  • 균열은 콘크리트에 염소이온과 같은 유해한 물질의 침투경로가 되어 내구성에 심각한 열화를 야기한다. 따라서 고내구성 재료를 사용한 콘크리트 휨부재에서의 균열 발생에 따른 염소이온 침투특성을 검토하고자 하였다. 이를 위해, 고내구성 재료를 적용한 보에 하중을 가하여 휨균열을 도입시키고, 촉진 염화물 침투실험(RCPT)과 장기 염화물 침투실험을 실시하여 염화물 침투 특성을 파악하였다. 실험결과에 따르면, 고내구성 재료를 적용한 부재는 균열이 발생하여도 일반 콘크리트 부재에 비해 높은 염화물 침투 저항성을 보였다. 특히 고로슬래그 미분말을 적용한 경우, 균열 부재의 장기 염화물 침투 실험에서 탁월한 염화물 침투 저항성을 보였다.

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초음파탐상 검사를 이용한 증기터빈 블레이드 루트 휭거 균열 탐지기법 개발 (Development of Crack Detecting Method at Steam Turbine Blade Root Finger using Ultrasonic Test)

  • 윤완노;김준성;강명수;김덕남
    • 한국정밀공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.738-744
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    • 2011
  • The reliability of blade root fixing section is required to endure the centrifugal force and vibration stress for the last stage blade of steam turbine in thermal power plant. Most of the domestic steam turbine last stage blades have finger type roots. The finger type blade is very complex, so the inspection had been performed only on the exposed fixing pin cross-section area due to the difficulty of inspection. But the centrifugal force and vibration stress are also applied at the blade root finger and the crack generates, so the inspection method for finger section is necessary. For the inspection of root finger, inspection points were decided by simulating ultra-sonic path with 3D modeling, curve-shape probe and fixing jig were invented, and the characteristics analysis method of ultrasonic reflection signal and defect signal disposition method were invented. This invented method was actually executed at site and prevented the blade liberation failure by detecting the cracks at the fingers. Also, the same type blades of the other turbines were inspected periodically and the reliability of the turbine increased.