• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.85-86
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• 2007

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2326-2333
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• 2000

Creep tests for type 316L(N) stainless steel were carried out using constant-load creep machines at 55$0^{\circ}C$, 575$^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$. Material constants necessary to predict creep rupture time were obtained from the experimental creep data. And the applicability of Monkman-Grant(M-G) and modified M-G relationships was discussed. The log-log plot of M-G relationship between the rupture time($t_r$,) and the minimum creep rate ($ $\varepsilon$ _m$) was dependent on test temperatures. The slope of m was 1,05 at 55$0^{\circ}C$ and m was 1.30 at $600^{\circ}C$. On the other hand, the log-log plot of modified M-G relationship between $t_r/$\varepsilon$_r$, and $ $\varepsilon$ _m$ was independent on stresses and temperatures. That is, the slope of m＇ was approximately 1.35 in all the data. Thus, modified M-G relationship for creep life prediction could be utilized more reasonably than that of M-G relationship for type 316L(N) stainless steel. It was analyzed that the constant slopes regardless of temperatures or applied stresses in the modified relationship were due to an intergranular fracture grown by wedge-type cavities.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.43-48
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• 2010

본 논문에서는 네트워크 서버용 컴퓨터 주기판 내 장착된 열방열 시스템 지지구조물에 대한 유한요소 모델의 솔더 크리프 특성을 검증하였다. 열방열 시스템은 앵커 구조물로 지지되며 앵커 구조물은 솔더를 이용하여 인쇄회로기판에 장착된다. 컴퓨터 내 발생하는 지속적인 고온환경 하에서 솔더의 크리핑이 발생하고 이는 궁극적으로 지지구조물의 파괴로 이어진다. 유한요소모델은 솔더에 발생하는 응력분석과 수명예측을 위해 사용되며, 솔더 크리프 특성을 모사하기 위하여 Anand 크리프 모델을 적용하였다. 모델을 검증하고 교정하기 위하여 크리프 시험을 수행하였다. 시험은 인쇄회로기판의 변형을 제외한 솔더 변형만을 측정하기 위하여 특별한 지그를 설계하여 수행하였다. 크리프 시험결과를 유한요소해석결과와 비교하여 Anand 크리프 모델을 검증하고 교정을 수행하였다. 교정된 유한요소모델을 이용하여 열방열 시스템 구조물의 보다 정확한 수명 예측을 수행할 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1740-1743
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• 2007

In this study, two types of fatigue tests were conducted. First, cyclic bending tests were performed using the micro-bending tester. A four-point bending test method was adopted, because it induces uniform stress fields within a loading span. Second, thermal fatigue tests were conducted using a pseudo power cycling machine which was newly developed for a realistic testing condition. The pseudo-power cycling method makes up for the weak points in a power cycling and a chamber cycling method. Two compositions of solder are tested in all test condition, one is lead-free solder (95.5Sn4.0Ag0.5Cu) and the other is eutectic lead-contained solder (63Sn37Pb). In the cyclic bending test, the solder that exhibits a good reliability can be reversed depending on the load conditions. The lead-contained solders have a longer fatigue life in the region where the applied load is high. On the contrary, the lead-free solder sustained more cyclic loads in the small load region. A similar trend was detected at the thermal cycling test. A three-dimensional finite element analysis model was constructed. A finite element analysis using ABAQUS was performed to extract the applied stress and strain in the solder joints. A constitutive model which includes both creep and plasticity was employed. Thermal fatigue was occurred due to the creep. And plastic deformation is main damage for bending failure. From the inelastic energy dissipation per cycle versus fatigue life curve, it can be found that the bending fatigue life is longer than the thermal fatigue life.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권5호
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• pp.823-833
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• 2001

In recent years, the subject of remaining life assessment has drawn considerable attention in chemical plants, where various structural components typically operate at high temperature an pressure. Thus a life prediction methodology accounting for high temperature creep fracture is increasingly needed for the components. Critical defects in such structures are generally found in the form of semi-elliptical surface crack, and the analysis of which is consequently an important problem in engineering fracture mechanics. On this background, we first develop an auto mesh generation program for detailed 3-D finite element analyses of axial and circumferential semi-elliptical surface cracks in a piping system. A high temperature creep fracture parameter C-integral is obtained from the finite element analyses of generated 3-D models. Post crack growth module is further appended here to calculate the amount of crack growth. Finally the remaining lives of surface cracked pipes for various analytical parameters are assessed using the developed life assessment program.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.10-17
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• 2000

화력발전소 보일러의 주증기관, 헤더, 스팀드럼 등과 같은 주요 고온배관설비에서 발생하는 크리프 손상을 측정하는 비파괴적 측정방법에는 레프리카, 전기저항법 및 경도법 둥이 적용되고 있으나, 이들 방법들은 측정절차 및 준비가 복잡할 뿐만 아니라 접근이 가능한 설비표면에만 적용되는 제한점을 가지고 있다. 따라서 본 논문은 이들 종래의 방법을 신뢰성 있고 정량적인 초음파 비파괴평가법으로 보완 및 적용을 위하여, 실제 고온배관의 운전조건을 모의하여 수행한 크리프 인공열화실험 및 이들 크리프손상재에 대한 초음파실험을 통한 주파수분석 연구로서, 크리프손상 상태별 초음파 신호 분류를 위해 초음파신호의 각종 주파수특성을 평가하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권4호
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• pp.457-465
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• 2010

본 연구에서는 McVetty 와 Monkman-Grant 의 모델에 기초하여 만들어진 새로운 크리프 수명예측 모델인 Taylor 급수(T-S) 모델을 제안하였다. 본 모델은 회귀분석에서 발생하는 오차를 줄이기 위하여 McVetty 모델에서 sinh 함수를 Taylor 급수에 의해 변환한 후 첫 3 개항을 취한 것으로서 모델중의 상수 값은 통계학적 방법인 최대가능성 기법을 이용하여 결정되었다. T-S 모델을 이용하여 Alloy 617 의 크리프 수명을 예측한 결과 Eno, 지수함수 및 Larson-Miller(L-M) 방법에 비해 더 정확한 예측을 하는 것으로 나타났다. 또한 T-S 모델은 특정 온도에서 크리프 수명 예측을 할 수 있는 등온 T-S(IT-S) 모델로 표현될 수 있었으며, IT-S 모델은 Alloy 617 의 장시간 크리프 수명예측에서 가장 좋은 예측을 하는 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제3권2호
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• pp.35-48
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• 1988

Modern technological progress demands the use of materials at high temperature and high pressure. One of the most critical factors in considering such applications - perhaps the most critical one - is creep behavior. In this study the stress exponents n were determined during creep over the temperature range of $90^{\circ}C\;to\;500^{\circ}C$ (0.4 - 0.85 Tm) and stress range of 0.64 kgt/$mm^2$ in order to investigate the creep hehavior. The stress dependence of rapture time (n') were determined over the temperature range of $200^{\circ}C\;to\;240^{\circ}C$ and stress range of 8.13 kgt/$mm^2$ to 9.55 kgt/$mm^2$ in order to investigate to creep rupture property. And the stress transient dip tests were also carried out for the internal stress ${\sigma}i$ over the temperature range of $90^{\circ}C\;to\;500^{\circ}C$ and stress range of 0.64kgt/$mm^2$ to 17.2 kgt/$mm^2$. The creep tests for constant temperature and stress transient dip tests were conducted in air with Al 7075 alloy under constant tensile load. At around the temperature range $200^[\circ}C\;-\;230^{\circ}C$ and the stress level 8.13 - 9.55 (kgt/$mm^2$), the temperature range $280^{\circ}C\;-\;310^{\circ}C$ and the stress level 1.85 - 2.55 (kgt/$mm^2$), the temperature range $380^{\circ}C\;-\;410^{\circ}C$ and the stress 1.53 - 0.91 (kgt/$mm^2$), the stress exponent in had the value of 6.2 - 6.65 but at around the temperature range $90^{\circ}C\;-\;120^{\circ}C$ and the stress level 10 - 17.2(kgt/$mm^2$), the value of 1.3, and at around the temperature range $470^{\circ}C\;-\;500^{\circ}C$, the stress level 0.62 - 1.02 (kgt/$mm^2$) the value of 1-1. Besides these results, at around the temperature $200^{\circ}C\;-\;240^{\circ}C$ the stress dependence of rupture time (n') had the value of 6.3. Finally, it was found that the value n calculated by considering the applied stress dependence of the internal stress were in good agreement with those obtained for the creep test. Then, it was concluded that the change in n was mainly attributed to the difference of the applied stress dependence of the internal stress and the ratio of the internal stress to the applied stress, and the creep rupture life may be represented as.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제7권2호
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• pp.45-55
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• 2007

In this study, two types of fatigue tests were conducted. Firs, cyclic bending tests were performed using the micro-bending tester. Second, thermal fatigue tests were conducted using a pseudo power cycling machine which was newly developed for a realistic testing condition. A three-dimensional finite element analysis model was constructed. A finite element analysis using ABAQUS was performed to extract the applied stress and strain in the solder joints. Creep deformation was dominant in thermal fatigue and plastic deformation was main parameter for bending failure. From the inelastic energy dissipation per cycle versus fatigue life curve, it can be found that the bending fatigue life is longer than the thermal fatigue life.

• 한국가스학회지
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• 제4권4호
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• pp.25-33
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• 2000

최근 들어 가혹한 온도 및 압력조건에서 운전이 요구되는 고온배관들의 잔여수명예측은 상당히 중요한 관심사로 부각되고 있다. 이에 고온손상을 정량적으로 평가하여 설비를 안전하게 사용하기 위한 유지기술 및 수명평가 기술을 확보하는 것은 매우 중요하다. 한편 이러한 고온배관내 대부분의 균열은 반타원 표면균열의 형태로 형상화되어 파괴역학의 실제응용에서 발견할 수 있는 가장 복잡한 형상과 하중특성을 갖게 된다. 이를 배경으로 본 연구에서는 먼저 축방향 및 원주방향 반타원 표면균열이 존재하는 직관의 완전 3차원 유한요소망 자동생성 프로그램을 작성하였다. 이렇게 생성된 유한요소 입력자료를 이용하여 3차원 유한요소 해석을 수행하면 반타원 표면균열선단을 따른 고온 크리프 파괴 지배변수 $C^{\ast}$-적분값을 구할 수 있다. 또한 $C^{\ast}$-적분값에 준해 균열진전량을 계산하는 후처리 균열진전 모듈을 추가하여 사용자 편의 수명평가 프로그램을 개발하였다. 최종적으로 개발된 통합 수명 평가 프로그램을 이용하여 여러 가지 해석변수들의 반타원 표면균열을 갖는 고온 직관 수명에 대한 영향을 살펴보았다.