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

• 비파괴검사학회지
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• 제21권4호
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• pp.398-405
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• 2001

리벳이음은 응력집중 등에 의한 피로균열 발생 가능성이 높은 구조특성을 가지므로 구조물의 안전성 확보를 위하여 비파괴 평가 방법에 의하여 리벳홀 주위 균열에 대한 평가가 요구되고 있다. 유도 초음파의 일종인 Lamb파는 판형상의 구조물의 비파괴 평가에 적합하며, 신경회로망은 비파괴 평가 기술에서 결합의 크기 및 종류 인식에 관하여 가장 효율적인 기법으로 많은 연구자들에 의해 적용되어 왔다. 본 연구에서는 항공기의 스킨재료로 적용되는 A12024-T3판재에 대하여 유도초음파의 일종인 판파를 적용하여 리벳홀 주위 균열 신호를 검출하였으며, 또한 리벳홀 주위 균열의 크기 평가를 위하여 백프로퍼게이션 알고리즘을 적용한 신경회로망을 적용하였다. 이때, 초음파 트랜스듀서와 시험편 사이의 불균일 접촉에 의한 오차를 줄이기 위하여 초음파 파형에서 시간 및 주파수 성분의 특성을 추출하여 신경회로망에 적용하였다. 그리고 이들 판파신호에서 추출한 시간 및 주파수 성분의 특성은 균열 크기 결정에 유용하게 적용될 수 있음을 증명하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1052-1055
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• 2001

In micro-drilling of brittle materials including glass, cracks occur at the exit surface. In drilling glass, the main type of crack is cone crack. Cone crack is generated by thrust force acting at the bottom surface of the workpiece. Cone crack size could be reduced by changing cutting conditions, but cone crack still existed. Two methods were proposed to prevent crack formation and perfect hole shapes were obtained. One method is attaching two glass plates with water and the other method is constraining two glass plates. The proposed methods eliminated tensile stress acting on the exit surface of glass and prevented crack propagation.

• 연구논문집
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• 통권23호
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• pp.127-140
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• 1993

The drive pulley, which is employed for loading and unloading raw materials in a steel mill, is usually manufactured by use of various welding processes. In this study the weldment in the pulley, in which TIG and $CO_2$ welding processes are used, has been analyzed from view point of fracture mechanics. Fracture toughness tests have been performed according to ASTM E813. A servo-hydraulic testing machine (10kN) has been employed. Also the crack propagation tests (Mode I) have been performed with compact tension specimen in compliance with ASTM E647. To predict the critical crack size in the weldment, finite element stress analysis for the drive pulley under real operating conditions have been performed. In addition, the residual stresses at the weldment and in heat-affected zone have been obtained by hole drilling method. The planar critical crack size have been predicted for the drive pulley by considering the stress analysis results and the residual stresses due to welding process. For the drive pulley considered in this study, it has been concluded that the most important factor in determining the critical crack size is the welding residual stress in the transverse direction. Also the effect of stress concentration at the root of the weldment have been noticeable. For the planar crack, the fatigue crack growth life from an initial crack size of 2mm to the critical crack size obtained as in the above have been predicted. The predicted lives were between 55, 900 and 72, 000 cycles depending on the shape of the elliptical crack. The predicted lives were in fairly good agreement for the drive pulley considered in this study.

• 한국정밀공학회지
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• 제33권10호
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• pp.865-873
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• 2016

The aim of this study was to examine the validity of fracture criterion for PMMA plates that have a V-notch with an end hole. The predicted stress intensity factors and crack initiation angles by the fracture criterion based on the maximum circumferential stress and the novozhilov's criteria were compared with the experimental results. By increasing the radius of end hole, the differences of predicted stress intensity factors and experimental results increased, possibly due to the plastic zone size. The results indicated that when the radius of end hole is < 1 mm, the fracture criterion would be useful.

• 한국재료학회지
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• 제3권2호
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• pp.197-204
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• 1993

Plastic기 복합재료의 파괴거동에 미치는 원공크기오 판폭의 영향을 검토하기 위하여 단축인장시험을 행하였다. 점응력파손조건에서의 특성길이 $d_o$는 원공크기 및 판폭에 의존하며, 이를 기초로 파손강도를 예측하기 위한 수정 점응력 파손조건식을 제안하였다. 이 파손조건의 예측값은 실험값과 잘 일치하였다. 파손 강도는 원공선단의 손상비의 증가에 따라 증가하며, 이는 손상영역의 형성으로 인한 응력완화현상으로 설명되어 진다. 또한 불안정 파괴시의 최대균열길이 $a_c$는 특성길이 $d_o$의 약 2배의 값을 나타낸다. 파괴인성에 대응하는 한계에너지해방율 $G_c$의 변화는 원공선단의 손상영역의 증가에 의한 응력완화가 주요한 원인이라고 할 수 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권1호
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• pp.35-40
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• 2015

Recently, there have been the increase of ship size and the development of oil and gas in arctic region. These trends have led to the requirements such as high strength, good toughness at low temperature and good weldability for prevent of brittle fracture at service temperature. There has been the key issue of crack arrestability in large size structure such as container ship. In this report for the first time, crack arrest toughness of thick steel plate welds was evaluated by large scale ESSO test for estimate of brittle crack arrestability in thick steel plate. For large structures using thick steel plates, fracture toughness of welded joint is an important factor to obtain structural integrity. In general, there are two kinds of design concepts based on fracture toughness: crack initiation and crack arrest. So far, when steel structures such as buildings, bridges and ships were manufactured using thick steel plates (max. 80~100mm in thickness), they had to be designed in order to avoid crack initiation, especially in welded joint. However, crack arrest design has been considered as a second line of defense and applied to limited industries like pipelines and nuclear power plants. Although welded joint is the weakest part to brittle fracture, there are few results to investigate crack arrest toughness of welded joint. In this study, brittle crack arrest designs were developed for hatch side coaming of large container ships using arrest weld, hole, and insert technology.

• 지질공학
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• 제17권4호
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• pp.623-631
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• 2007

경기도 하남시 풍산동 소재 시험시추공에서 획득된 SPS 속도검층자료를 이용하여 이 지역에 분포하는 호상편마암의 동적물성치를 추정하였다. 연구방법은 전처리과정과 속도분석, 감쇄지수와 관련된 Q factor를 도출하였고 단열정보와 탄성파 속도관계식을 산출하였다. 신선한 암반의 Vp는 5,559m/s, Vs는 3,063m/s로 나타났으며 포아슨비는 0.28로 해석되었다. 이를 이용하여 동적물성치를 구하였고 초음파 텔레뷰어로 산출한 단열정보를 이용하여 단열에 따른 초동지연, 진폭변화비, 속도와의 상관성을 파악하였다. 측정된 검층공은 미세단열이 대부분이며 이러한 경암내 미세단열 지역에서는 단열틈 크기와 단열빈도가 탄성파 속도의 변수로 작용하는 것으로 나타난다.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권4호
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• pp.494-503
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• 2006

Inherent damage zone model is presented to explain the fatigue properties near the fatigue limit and the crack growth threshold consistently Inherent damage zone model assumes that the stress at a point which is located at a small distance, $r_0$, an inherent length of the material that represents the size of effective damage zone, from the crack initiation position governs the fatigue characteristics regardless of the geometric configuration of the specimen; smooth specimen, notched specimen or cracked specimens with short and long crack length. A special feature of the paper is using the exact stress distributions of notched and cracked specimens at the strength evaluations. Analytical elastic solutions by Neuber and Westergaard are employed for this purpose Relationship between fatigue limit of smooth specimen and threshold stress of cracked specimen, occurrence condition of non-propagating crack at the root of elliptic notch and circular hole and relationship between stress concentration factor and fatigue notch factor are discussed quantitatively based on the proposed model.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제7권5호
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• pp.221-229
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• 1999

We examined the governing factors of fatigue limit in annealed and austempered ductile iron specimens machined micro hole(dia.<0.4mm) in rotary bending fatigue test. Also, the quantitative relationship between fatigue limit and maximum defect size in specimens was investigated. Artificial defect(micro-pit type, dia.<0.4mm) on specimen surface did not bring about an obvious reduction of fatigue limit in austempered ductile iton(ADI) as compared with annealed ductile iron. According to the investigation of ${\sqrt{area}}_c$ which is the critical defect size to crack initiation at artificial defect, ${\sqrt{area}}_c$ of ADI was larger than that of annealed ductile iron. This shows that the situation of crack initiation at artificial defect in ADI is more difficult in comparison with annealed ductile iron. Maximum defect size is one of the important parameters to predict fatigue limit. And, the quantitative relationship, between the fatigue limit ${\sigma}_{\omega}$ and the maximum defect size ${\sqrt{area}}_{max}$ can be expressed to ${\sigma}_{\omega}^n{\cdot}{\sqrt{area}}_{max}=C_2$ where, $C_2$ are constant. Moreover, it is possible to explain the difference in fatigue limit between, austempered and annealed ductile iron by introducing the parameter ${\delta}(=N_{sg}/N_{total})$in a plain spectimen.