• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.189-198
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• 1996

콘크리트 중력댐 상부면의 균열에 작용하는 수압의 영향을 주로 고려하여 댐의 파괴거동을 조사하였다. 첫째, 표면적분법에 의하여 응력확대계수를 구하는 경우에 작용하는 수압의 형태를 등분포형태 외에, 삼각형 분포 및 포물선분포도 고려하여 보았다. 둘째, FRANC(FRacture Analysis Code)를 이용하여 균열면에 작용하는 수압의 형태에 따른 기존균열의 전파방향을 추적하였다. 셋째, 월류수위 아래에서 균열이 전파되지 않을 수 있는 한계균열길이를 수압의 분포형태에 따라 구분하여 구하여 보았다. 표면적분법으로 수압의 형태에 따라 응력확대계수를 구한 결과는 FRANC를 이용하여 얻어진 결과와 비교 되었으며 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. 균열면에 작용하는 수압의 형태가 삼각형분포의 경우에 균열의 전파방향은 등분포의 경우에 비하여 댐의 기초쪽으로 기우는 것을 알 수 있었으며, 또한 월류수위 아래에서 한계균열길이는 댐높이의 대략 2/5-1/2되는 곳에서 최대가 됨을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.16-24
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• 2009

선형탄성파괴역학을 적용하여 균열이 발생한 변동하중하의 철도차량 대차틀에 대한 균열성장속도를 예측하였다. 이를 위하여 철도차량 대차틀의 균열발생사례를 분석하여 취약부위를 파악하였으며, 영업노선에서의 실동하중 측정과 구조해석을 통한 정하중 계산으로 대차틀 취약부에서 운행 중 받는 총 하중이력을 생성하였다. 총 하중이력에서 균열닫힘을 고려한 유효하중이력을 계산하였으며, 취약부 3곳에서 균열성장속도를 예측하고 일본에서 측정한 균열진전 사례와 비교하였다. 해석결과 초기길이 40mm의 균열이 급속한 균열성장을 일으키기까지는 약 50만km의 주행거리가 필요하며 이는 약 3.8년의 운행기간에 해당하므로 도시철도의 유지보수기간을 고려하면 임계균열로 도달하기 전에 충분히 감지할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.74-80
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• 2005

Steel plates used for common structures are manufactured by rolling processes in general. The rolling direction traces generated during the processes have significant influences on mechanical properties and fatigue behavior of the plates. The objective of present study is to investigate those directional characteristics for the enhancement of steel structure safety. SS400 steel plates of 3 mm thickness are tested in this study, When the angles between the tensile loading direction and the rolling direction of the plates are increased, their yield strengths are increased and elongations are rather decreased. It is also shown that fatigue crack growth rates in the plates can be increased according to the changes of those mechanical characteristics. For the safety of the structures, therefore, it is critical to decrease the angles between the rolling direction and the tensile loading direction.

• Carbon letters
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• 제20권
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• pp.39-46
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• 2016

In this work, the effects of maleic anhydride (MA) content on mechanical properties of chopped carbon fibers (CFs)-reinforced MA-grafted-polypropylene (MAPP) matrix composites. A direct oxyfluorination on CF surfaces was applied to increase the interfacial strength between the CFs and MAPP matrix. The mechanical properties of the CFs/MAPP composites are likely to be different in terms of MA content. Surface characteristics were observed by scanning electron microscope, Fourier transform infrared spectroscopy, and single fiber contact angle method. The mechanical properties of the composites were also measured by a critical stress intensity factor (K_IC). From the K_IC test results, the K_IC values were increased to a maximum value of 3.4 MPa with the 0.1 % of MA in the PP, and then decreased with higher MA content.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.100-103
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• 2004

In this work, the effects of oxy-fluorination on surface characteristics of carbon fibers were investigated in mechanical interfacial properties of carbon fibers-reinforced composites. The surface properties of the carbon fibers were determined by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), FT-IR. and contact angle measurements. And their mechanical interfacial properties of the composites were studied in interlaminar shear strength (ILSS) and critical stress intensity factor $(K_{IC})$. As experimental results, the $F_{1S}/C_{1S}$ ratio of carbon fiber surfaces was increased by oxy-fluorination, due to the development of the oxygen containing functional groups. The mechanical interfacial properties of the composites, including ILSS and $K_{IC}$, had been improved in the oxy-fluorination on fibers. These results could be explained that the oxy-fluorination was resulted in the increase of the adhesion between fibers and matrix in a composite system.

• 한국재료학회지
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• 제4권5호
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• pp.590-599
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• 1994

취성재료의 균열첨단에서 전위의 이동에 대한 거동을 이해하기 위하여 단결정의 알루미나에 대한 취성-연성 전이(BDT)에 대한 한 연구가 진행되었다. 여러 온도에서, 예비균열된 시편으로 4점 굽힘시험을 이용하여 임계응력확대계수와 항복강도가 측정되었다. 그 결과로, BDT온도는 변형속도와 시편 방향에 따라 달랐다.:(1120)파단면에 대하여 $4.2 \times 10^{-6}$와 $4.2 \times 10^{-7}s^{-1}$에서 BDT온도는 각각$1034^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$이었다. 또한 4점굽힘 시험을 이용하여 연성영역에서 균열첨단으로 부터 방출된 전위의 이동거리과 방향은 에칭 피트법에 의해서 측정되었다. 이중 에칭법을 이용하여 즉정된 사파이어에서 전위의 이동속도는 모델링 연구에 응용되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권9호
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• pp.2977-2981
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• 2021

Corrosion fatigue crack growth (FCG) behavior of 316LN stainless steel was investigated in high-temperature pressurized water at different temperatures, load ratios (R = K_max/K_min) and rise times (t_R). The environmental assisted effect on FCG rate was observed when both the R and t_R exceeded their critical values. The FCG rate showed a linear relation with stress intensity factor range (ΔK) in double logarithmic coordinate. The environmental assisted effect on FCG rate depended on the ΔK and quantitative relations were proposed. Possible mechanisms of environmental assisted FCG rate under different testing conditions are also discussed.

• 한국가스학회지
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• 제25권6호
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• pp.53-65
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• 2021

수소충전소의 빠른 확장 및 설치와 동시에 수소충전소의 고압수소 충전 압력용기에 대한 안전 검사가 매우 중요하게 이루어져야 한다. 이 중 ASME에 따르면 일정 압력 이상의 수소를 보관하는 용기에 대해서는 수소 취성 검사를 반드시 해야 한다. 수소취성 검사의 주된 시험방법으로 고압의 수소분위기에서 파괴시험 및 피로 파괴시험을 실시해야 하며, 이를 통해 수소 분위기에서 압력용기의 내구한계를 측정하고, 사용한계를 결정하도록 되어 있다. 세부적으로 stress intensity factor(K)로부터 한계균열깊이를 계산하고, da/dN(피로성장율)로부터 사용수명을 결정할 수 있다. API579-1/ ASME FFS-1 part 9에서 crack-like flaws의 모드에 따른 계산방법을 예시하고 있으나, 플레이트, 실린더 등 다양한 형태의 형상에 대하여 균열의 형상, 위치 등에 의하여 대략 55개 모드가 있고, 상당히 복잡한 수식으로 인하여 쉽게 접근을 못한다. 본 연구에서는 엑셀 및 VBA를 통하여 수치해석적으로 파괴역학계산하는 방법을 소개하고자 한다. 또한, 이를 적용하여 압력용기의 두께와 내경이 수명에 미치는 영향을 분석해 보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1005-1011
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• 2016

기어소음의 근본적인 원인은 전달오차로 인해 발생하게 된다. 전달오차는 기어가 맞물릴 때 발생하는데 크게 정적전달오차와 동적전달오차가 있다. 이러한 오차들은 기어 이빨의 처짐 또는 치면 마찰에 의해 발생하고 이 요인들이 원인이 되어 기어 시스템에 진동이 발생하게 된다. 그리고 이 진동이 기어의 축으로 이동하게 되어 축을 떠받치고 있는 베어링에 전달되고 베어링에 전달된 가진은 최종적으로 기어의 케이싱으로 이동하게 되어 소음을 방출하게 된다. 본 논문에서는 이러한 전달오차에 의해 발생하는 최대 굽힘응력을 가지는 롤각을 찾기 위한 응력해석을 수행되었다. 본 논문에서는 이론적 바탕으로 설계되어 인볼류트 곡선을 가진 기어와 수정된 치형을 가진 기어의 전달오차에 대한 해석을 진행하였다. 또한, 급작스러운 작동이나 큰 백래쉬로 인해 발생하는 충격강도에 대한 영향을 알아보기 위해 유한요소해석을 통해 각각 정적 최대굽힘응력과 동적 최대굽힘응력의 결과를 이용하여 충격인자 값을 예측해 보았다.

• Elastomers and Composites
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• 제39권1호
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• pp.42-50
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• 2004

본 연구는 열잠재성 개시제인 N-benzylpyrazinium hexafluoroantimonate (BPH)로 개시되어진 이관능성 에폭시인 diglycidylether of bisphenol A (DGEBA)와 변성 polyurethane (PU) 블렌드의 PU의 함량에 따른 경화거동과 파괴인성을 연구하였다. 블렌드의 경화거동은 시차주사 열량계(DSC)와 near-IR 을 통해 관찰하였고, 파괴인성은 임계응력 세기인자($K_{IC}$)와 임계 변형에너지 방출속도($G_{IC}$)를 측정하였다. 실험 결과, 경화 활성화에너지($E_a$)와 전환율(${\alpha}$)은 PU의 함량이 10 phr에서 최고값을 나타냈으며, $K_{IC}$는 전환율과 유사한 경향을 나타냄을 확인하였다. 이는 PU의 이소시아네이트기와 DGEBA의 하이드록실기 사이의 수소 결합이 증가함에 따라 블렌드의 가교밀도가 증가했기 때문으로 판단되어 진다.