• 제목/요약/키워드: Crack Surface

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증기발생기 전열관에서의 응력부식 균열성장해석 (Simulation of Stress Corrosion Crack Growth in Steam Generator Tubes)

  • 신규인;박재학;주진원;신응수;김홍덕;정한섭
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.19-24
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    • 2000
  • Stress corrosion crack growth is simulated after assuming a small axial surface crack inside a S/G tube. Internal pressure and residual stresses are considered as applied forces. Stress intensity factors along crack front, variation of crack shape and crack growth rate are obtained and discussed. It is noticed that the aspect ratio of the crack is not depend on the initial crack shape but depend on the residual stress distribution.

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SUS 304 강의 크리프 온도역에 있어서 피로균열성장거동에 관한 연구 (A Study on Fatigue Crack Growth Behavior at a Creep Temperature Region in SUS 304 Stainless Steel)

  • 주원식;오세욱;조석수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.548-554
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    • 1994
  • The high temperature fatigue crack growth behavior of SUS 304 stainless steel at $550^{\circ}C$ and $650^{\circ}C$ was investigated under various kinds of stress ratio and frequency in sinusoidal waveform on the basis of the non-linear fracture mechanics. The result arranging crack growth rate by modified J-integral J' showed influence of stress ratio and frequency. All the data obtained under the test at $550^{\circ}C$ were plotted within data band of da/dN-${\triangle}J_f$ relationship for cycle-dependent crack growth. On the basis of static creep and cycle-dependent data band; both time- and cycle-dependent crack growth behavior was observed under loading conditions at $650^{\circ}C$, but cycle-dependent crack growth behavior predominantly appeared and time-dependent crack growth behaviour was little observed under loading conditions at $550^{\circ}C$. Fractographic examinations for fracture surface indicated that the fracture mode was generally transgranular. The stripes were found on fracture surface and each stripe was accompanied by a crack tip blunting and an abrupt increase in the load-point displacement. The $J'_{an}$ had a validity in case of $650^{\circ}C, but scarcely had it in case of $550^{\circ}C$.

접촉 열저항 효과를 이용한 피로균열의 적외선검사 (Thermographic Inspection of Fatigue Crack by Using Contact Thermal Resistance)

  • 양승용;김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.187-192
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    • 2013
  • 크랙 계면에서의 접촉 열저항에 의해 만들어지는 온도 강하 특성을 적외선을 이용하여 측정함으로써 피로균열을 검사하였다. 크랙과 같은 불연속면을 지나는 열 유동은 연속체에서와는 달리 접촉경계면에서 급격한 온도구배를 나타내는데 이 변화를 표면에서의 적외선 방사량으로 측정하여 피로균열의 위치를 탐지하였다. 표준 피로균열 시편의 중앙부에 노치를 생성한 후 저주기 피로균열을 노치 끝단으로부터 발생시킨 다음, 이 시편의 한쪽 끝단에 할로겐램프를 이용하여 일정한 열을 가함으로서 시편의 길이 방향으로 열 유동이 일어나도록 하면서 시편의 표면온도 분포를 적외선 실험장치로 계측하였다. 열 유동이 크랙을 지나면서 온도구배가 크게 변화하는 것을 적외선 열화상 이미지로부터 알 수 있었으며 균열 면에서의 적외선 온도 데이터로부터 크랙의 위치와 크기를 평가할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

Concrete crack rehabilitation using biological enzyme

  • Chen, How-Ji;Tai, Pang-Hsu;Peng, Ching-Fang;Yang, Ming-Der
    • Computers and Concrete
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    • 제19권4호
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    • pp.413-417
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    • 2017
  • Concrete is a material popularly used in construction. Due to the load-bearing and external environmental factors during utilization or manufacturing, its surface is prone to flaws, such as crack and leak. To repair these superficial defects and ultimately and avoid the deterioration of the concrete's durability, numerous concrete surface protective coatings and crack repair products have been developed. Currently, studies are endeavoring to exploit the mineralization property of microbial strains for repairing concrete cracks be the repairing material for crack rehabilitation. This research aims to use bacteria, specifically B. pasteurii, in crack rehabilitation to enhance the flexural and compression strength of the repaired concrete. Serial tests at various bacterial concentrations and the same $Urea-CaCl_2$ medium concentration of 70% for crack rehabilitation were executed. The results prove that the higher the concentration of the bacterial broth, the greater the amount of calcium carbonate precipitate was induced, while using B. pasteurii broth was for crack rehabilitation. The flexural and compression strengths of the repaired concrete test samples were the greatest at 100% bacterial concentration. Compared to the control group (bacterial concentration of 0%), the flexural strength had increased by 32.58% for 1-mm crack samples and 51.01% for 2-mm crack samples, and the compression strength had increased by 28.58% and 23.85%, respectively. From the SEM and XRD test results, a greater quantity of rectangular and polygonal crystals was also found in samples with high bacterial concentrations. These tests all confirm that using bacteria in crack rehabilitation can increase the flexural and compression strength of the repaired concrete.

천이상태에 있는 커스프균열에 대한 열응력세기계수의 경계요소 해석 (Boundary Element Analysis of Thermal Stress Intensity Factors for Cusp Crack in Transient State)

  • 이강용;홍정균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1700-1710
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    • 1992
  • 본 연구에서는 경계요소법에 의해 천이상태 열전도문제를 해석하는 프로그램 과 Sladek등이 제안한 열탄성 경계적분방정식을 기초로 하여 열탄성문제를 해석하는 프로그램을 개발하여, 유한체 내에 존재하는 Griffith 균열에 대해 정상 및 천이상태 에서 계산한 열응력세기계수와 유한체 내에 존재하는 대칭 입술형 커스프균열(symme- tric lip cusp crack)에 대해 정상상태에서 열응력세기계수를 계산한다. 그 결과를 기존의 해와 비교하여 프로그램의 타당성을 입증한다. 그후 대칭 입술형 커스프균열 에 대한 천이상태에서의 열응력세기계수를 계산하고자 한다.

표면탄성파를 활용한 콘크리트 균열 보수 성능 평가 기법 (Evaluation of Crack-Repairing Performance in Concrete Using Surface Waves)

  • 안은종;김현준;권성우;심성한;이광명;신명수
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제5권4호
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    • pp.496-502
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 콘크리트 구조물에 존재하는 균열의 깊이 및 보수 성능 평가에 표면탄성파 기반 비파괴 성능 평가 기술의 적용 가능성 및 유효성을 검토하는데 있다. 이를 위해, 콘크리트 배합비의 영향을 최소화하기 위하여 동일한 배합비와 서로 다른 균열 깊이(0, 15, 30, 45mm)를 가지는 사각형 모양의 표면탄성파 투과 시험용 실험체를 준비하였다. 투과계수와 스펙트럼에너지투과비는 표면탄성파 파라미터로써 본 연구에 균열 깊이 변화 및 보수 성능 평가에 활용하였다. 이 때, 균열 보수 성능평가를 위하여 실험체 균열면에 에폭시 주입 전/후로 각 5회씩 반복하여 표면탄성파 실험의 신뢰성을 높여주었다. 균열 깊이 증가에 따라 스펙트럼에너지투과비의 감소를 명확하게 확인하였다. 균열면이 완전하게 보수된 콘크리트 실험체에서 측정한 스펙트럼에너지투과비는 무균열 실험체에서 측정한 값에 대비하여 95% 수준으로 계측되어, 표면탄성파 기반 비파괴 시험 기법이 균열 보수 성능 평가 기술로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

고로 슬래그 시멘트 페이스트 균열에서의 자기치유 특성 (Self-Healing Properties in Cracking of Blast Furnace Slag Cement Paste)

  • 이승헌;강국희;임영진;이세진;박병선
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.29-36
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    • 2019
  • 본 연구는 투수시험 실시 후 고로 슬래그 자극제로 $Na_2SO_4$를 첨가한 고로 슬래그 시멘트 페이스트 시편의 자기치유 특성으로서 충진율과 자기치유 생성물을 고찰하였다. 실시한 시편에 대해 충진율과 자기치유 생성물을 분석하였다. 자기치유 정도는 충진율로 평가하였으며 충진율은 객관성을 갖기 위해 BSE-DIP를 이용한 파노라마 분석법으로 실시하였다. 평균 충진율은 Top 부분은 평균 18%, Middle 부분은 평균 7%, Bottom 부분은 평균 5%로 시편의 윗부분에서 아래 부분으로 갈수록 충진율은 감소되는 경향을 나타냈다. 또한 구간별 최대 충진율은 44%이었고 최소 충진율은 3%이었다. 투수시험 후 잔존하는 자기치유생성물은 기본적으로 Ca 원소와 고로 슬래그에서 유래된 Al 원소를 다량 함유하고 있었으며 Si 원소는 균열 표면으로부터 가깝게 위치한 곳에 주로 존재하였다. 자기치유 생성물 중에서 가장 많이 존재하는 광물은 C-A-H로 68% 정도 존재하였다. $CaCO_3$는 13%, C-A-S-H는 8% 순으로 3가지 물질이 자기치유 생성물의 90% 정도를 차지하고 있었다. C-A-H는 주로 균열 표면에서 약간 떨어진 부분에서 존재하였으며 각진 형태 이거나 침상 형태의 형상을 나타냈다. C-A-S-H는 기존의 시편과 자연스럽게 이어지게 표면을 타고 생성되었으며 $CaCO_3$는 시편의 표면이나 균열의 내부 등 위치에 상관없이 전반적으로 보였다.

쇼트피닝 가공된 해양구조용강의 피로파괴에 미치는 응력비의 영향 (The Effect of Fatigue Fracture in shot peening Marine structural steel at stress ratio)

  • 박경동;한건모;진영범
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.138-144
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    • 2003
  • Rencentely, the request for the light weight is more incresed in the area of industrial environment and machinery and consistent effort is needed to accomplish high strength of material for the direction of light weight. we got the following characteristic from crack growth test carried out in the range of stress ration of 0.1, 0.3 and 0.6 by means of opening mode displacement. At the content stress ratio, the threshold stress intensity factor crack range ${\Delta}K_{th}$in the early stage of fatigue crack growth (Region I) and dtress intensity factor range ${\Delta}K$ in the stable of fatigue crack growth (Region II) with an increase in ${\Delta}K$. Fatigue life shows more improvement in the Shot-peened material than in the Un-peening material. And compressive residual stress of surface on the Shot peening processed operate resistance force of fatigue. So we can obtain fallowings. (1) The fatigue crack growth rate on stage II is conspicuous with the size of compressive residual stress and is depend on Paris equation. (2) Although the maxium compressive residual stress is deeply and widely formed from surface, fatigue life does not improve than when maxium compressive residual stress is formed in surface. (3) The threshold stress intensity factor range is increased with increasing compressive residual stress.

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複合組織鋼의 부식피로파괴에 미치는 3.5% NaCl水溶液의 pH와 母相粒徑의 效果 (Effect of pH in 3.5% NaCl aqueous solution and ferrite grain size on corrosion fatigue fracture of dual phase steel)

  • 오세욱;강호민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.867-876
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    • 1987
  • 본 연구에서는 보통강재인 SS 41 강을 열처리하여 얻은 M.E.F.복합조직강의 모상입경변화와 3.5% NaCl수용액의 pH변화 조건하에서 반복굽힘피로실험을 하여 부식 피로파괴에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.

콘크리트 구조물의 균열 깊이 추정을 위한 스펙트럼 에너지 기법 (Spectral Energy Transmission Method for Crack Depth Estimation in Concrete Structures)

  • 신성우;민지영;윤정방
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.164-172
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    • 2007
  • 콘크리트 구조물에서 발생하는 균열은 구조물의 심각한 성능 저하와 파괴를 유발할 수 있으며, 따라서 이러한 균열 손상의 조기 탐지 및 평가, 보수는 구조물의 건전성에 있어서 매우 중요한 부분이다. 특히, 균열의 평가를 위한 많은 방법들이 제안되었으며, 그 중에서도 자기 보정 표면파 투과 기법을 이용한 균열 깊이 추정법은 다른 방법에 비하여 균열의 깊이 변화에 가장 민감한 장점이 있는 방법이다. 그러나 자기 보정 표면파 투과 기법은 주파수에 따른 투과 함수의 변동성으로 인하여 정량적인 평가는 아직 어려운 실정이다. 본 연구에서는 측정된 자기 보정 표면파 투과 함수의 스펙트럼 에너지를 이용하여 균열 깊이를 추정하는 기법을 제안하고자 하며, 이 기법의 유효성을 판단하기 위하여 다양한 균열 깊이를 가진 콘크리트 슬래브를 이용하여 실험적인 연구를 수행하였다. 연구 결과 제안된 방법이 균열 깊이 평가에 유효하게 사용할 수 있으며, 또한 기존의 방법에 비하여 보다 정확한 균열 깊이를 추정하는 방법임을 알 수 있었다.