When designing high temperature piping system, creep phenomena must be considered. Since ASME code does not provide detailed methods of design by rule (DBR) for high temperature piping, Finite element analysis should be performed. However, In the case of piping system with frequent design changes, creep analysis of the entire piping system for every change is ineffective and practically impossible. Therefore, based on elastic and elastic-plastic analysis, which takes a relatively short time, the creep stress is predicted by using elastic follow-up factor method provided in R5 code and plastic-creep analogy presented by Hoff. The predicted creep stress for a virtual piping system was compared with the creep analysis result and the two results showed similar stress relaxation tendency in time.
Due to the need of increasing thermal efficiency, supercritical pressure and temperature have been utilized in power plants. It is well known that 9Cr1Mo steel is suitable fer use in power plants operating at supercritical conditions. Therefore, to ensure the safety and the soundness of the power plant, creep characterization of the steel is important. In this study, the creep characterization of the gCr1Mo steel using small punch creep(SP-Creep) test has been described. The applied load and the central displacement of the specimen in SP-Creep test have been converted to bearing stress and strain of uc, respectively. The converted SP-Creep curves clearly showed the typical three-stage behavior of creep. The steady-state creep rate and the rupture time of the steel logarithmically changed with the bearing stress and satisfied the Power law relationship. Furthermore, the Larson-Miller parameter of the SP-Creep test agreed with that of the tensile creep test. From the comparison with low Cr-Mo steels, the creep characteristics of 9Cr1Mo steel proved to be superior. Thus, it can be confirmed that the 9Cr1Mo steel is suitable for supercritical power plant.
Creep damage using a reference stress(RS) was analyzed for type 316LN stainless steel. The generalized K-R equation was reconstructed into the RS equation using a critical stress value $\sigma$. The RS equation was derived from the critical stress in failure time $t_f$ instead of material damage parameter $\omega$, which indicates the critical condition of collapse or approach to gross instability of materials during creep. For obtaining the reference stress, a series of creep tests and tensile tests were conducted with at 55$0^{\circ}C$ and $600^{\circ}C$. The stress-time data obtained from creep tests were applied to the RS equations to characterize the creep damage of type 316LN stainless steel. The value of creep constant r with stress levels was about 18 at 55$0^{\circ}C$ and 21 at $600^{\circ}C$. This value was almost similar with r = 24 in the K-R equation, which was obtained by using damage parameter $\omega$. Relationship plots of creep failure strain and life fraction $(t_f /t_r)$ were also obtained with different λ values. The RS equation was therefore more convenient than the generalized K-R equation, because the measuring process to quantify the damage parameter $\omega$ such as voids or micro cracks in crept materials was omitted. The RS method can be easily used by designers and plant operator as a creep design tool.
Kim, Woo-Gon;Park, Jae-Young;Ekaputra, I Made Wicaksana;Kim, Seon-Jin;Jang, Jinsung
Nuclear Engineering and Technology
/
제49권3호
/
pp.581-591
/
2017
Influences of hold time and stress ratio on cyclic creep properties of Grade 91 steel were systemically investigated using a wide range of cyclic creep tests, which were performed with hold times (HTs) of 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes and stress ratios (R) of 0.5, 0.8, 0.85, 0.90, and 0.95 under tension loading cycles at $600^{\circ}C$. Under the influence of HT, the rupture time increased to HT = 5 minutes at R = 0.90 and R = 0.95, but there was no influence at R = 0.50, 0.80, and 0.85. The creep rate was constant regardless of an increase in the HT, except for the case of HT = 5 minutes at R = 0.90 and R = 0.95. Under the influence of stress ratio, the rupture time increased with an increase in the stress ratio, but the creep rate decreased. The cyclic creep led to a reduction in the rupture time and an acceleration in the creep rate compared with the case of monotonic creep. Cyclic creep was found to depend dominantly on the stress ratio rather than on the HT. Fracture surfaces displayed transgranular fractures resulting from microvoid coalescence, and the amount of microvoids increased with an increase in the stress ratio. Enhanced coarsening of the precipitates in the cyclic creep test specimens was found under all conditions.
In order to predict stress intensity limit of high-temperature creep structures, creep work-time equation, defined as $W_ct^P=B$, was used, and the results of the equation were compared with isochronous stress-strain curve (ISSC) ones of ASME BPV NH Code. For this purpose, the creep strain tests with. time variations for commercial type 316 stainless steel were conducted with different stresses; 160 MPa, 150 MPa, 145 MPa, 140 MPa and 135 MPa at $593^{\circ}C$. The results of log $W_c$ and log t plots showed a good linear relation up to $10^5$ hr. The constants p, B and stress intensity limit values showed comparatively good agreement to those of ASME NH ISSC. It is believed that the relation can be simply obtained with only several short-term 1% strain data without ISSC which can be obtained by long-term creep data.
Thermal creep is a key property of zircaloy cladding. CZ developed by CGN is a new zircaloy used as PWR fuel cladding. This research is devoted to investigating the thermal creep behavior of CZ and build the thermal creep model of CZ. Twenty internal pressure creep tests were conducted, and the ranges of temperature and Tresca stress were 320-430 ℃ and 70-300 MPa, respectively. Real-time creep data were analyzed by separating primary creep and steady-state creep. Based on Soderberg model and creep test data, CZ thermal creep model is derived. As a whole, the mean value and the standard deviation of P/M of CZ saturated primary creep strain are very close to these from steady-state creep rate, however, the predictive effect of primary creep is less satisfactory. Four conditions, where there exists large deviation between predicted values and test data, are 320 ℃ and 300 MPa, 350 ℃ and 190 MPa, 380 ℃ and 160 MPa, 380 ℃ and 190 MPa, respectively. As primary creep was much smaller than steady-state creep in long-time operation, the thermal creep model built can be applied to predict the thermal creep behavior of CZ cladding.
To make practical applications of Al-Zn-Mg ternary aluminum alloy effectively in various field, a series of static creep tests under the 16 temperature-stress combination conditions had been performed. The creep tester with constant stress loading was designed and made by the authors and used in this study. The higher the creep temperature rose, the less the stress exponents became. The bigger the applied stresses became, the less values the creep strain activation energy showed. The life prediction constant of Larson-Miller parameter was calculated as about 2.3. In the fractography, the ductile fracture with dimples by intergranular breakage was primarily observed. We can make practical use of these test data in the design, the life prediction and the prevention of the accidents of the thermal facilities, etc.
To investigate the change of internal stress and mobile dislocation density in the creep, stress relaxation test was examined from each strain range. Mobile dislocation density increased until it reached minimum creep rate but after that, it decreased. Internal stress did not change until it reached minimum creep rate but after that, it decreased. The stress relaxation rate is fast and approached zero later 1.5 seconds, which were begun in the stress relaxation. When the applied stress is large, the internal stress is large. It is cleared that dislocations glide viscously which N passes by cutting Cr atom rather than typical viscosity movement by the evaluation of mobility of dislocation in STS310J1TB.
By the purpose to investigate the change of internal stress and mobile dislocation density in creep, the stress relaxation test is carried out in the condition of each strain. Mobile dislocation density increased until it reached minimum creep rate and after that, it decreased and internal stress didn't have the change approximately until it reached minimum creep rate and after that, it decreased. The stress relaxation rate is fast and approached zero after 1.5 seconds after the beginning of the stress relaxation. And the larger the applied stress is, the larger the internal stress is. By the evaluation of mobility of dislocation, the dislocations glide viscously in STS31OJlTB but it is the dislocations glide viscously which N passes by cutting Cr atom rather than typical viscosity movement after calculating mobility of dislocation.
Magnesium alloys have been widely used for many structural components of automobiles and aircraft because of high specific strength and good cast ability in spite of hexagonal closed-packed crystal structure of pure magnesium. In this study, uniaxial tension tests at high temperature and creep tests are done in order to investigate the characteristics of high temperature and mechanisms for creep deformation of AZ31 Mg alloy. Yield stress and ultimate tensile stress decreased with increasing temperature, but elongation increased from results of uniaxial tension test at high temperature. The apparent activation energy Qc, the applied stress exponent n and rupture life have been determined during creep of AZ31 Mg alloy over the temperature range of 473K to 573K and stress range of 23.42 MPa to 93.59 MPa, respectively, in order to investigate the creep behavior. Constant load creep tests were carried out in the equipment including automatic temperature controller, whose data are sent to computer. At around the temperature of $473K{\sim}493K$ and under the stress level of $62.43{\sim}93.59%MPa$, and again at around the temperature of $553K{\sim}573K$ and under the stress level of $23.42{\sim}39.00MPa$, the creep behavior obeyed a simple power-law relating steady state creep rate to applied stress and the activation energy for the creep deformation was nearly equal, respectively, and a little low to that of the self diffusion of Mg alloy including aluminum. Also rupture surfaces at high temperature have had bigger dimples than those at lower temperature by SEM.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.