• 비파괴검사학회지
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• 제22권2호
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• pp.193-197
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• 2002

레일리 (Rayleigh) 표면탄성파의 속도와 산란의 주파수 의존성을 이용하여 마모로 인해 열화된 AISI 1045강 사편의 깊이방향 잔류응력 분포 (열화 기울기)의 비파괴적인 평가가 시도되었다. 액체/고체 경계면에 초음파가 특정각도로 입사할 때 발생한 표면탄성파의 산란과 복사로 인해 나타나는 후방복사 프로파일의 오른쪽 반치폭과 크기 그리고 발생각으로 잔류응력 분포의 해석도 가능하였으며 평균법에 의한 복사파의 세기 및 스펙트럼의 변화는 잔류응력 분포와 열화로 인해 발생한 미세 결함 밀도과의 연관성을 보여주었다.

• 한국해양공학회지
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• 제18권5호
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• pp.43-49
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• 2004

The lightness of components required in the automobile and machine industry necessitates the use of high strength components. In particular, the fatigue failure phenomena, which occurs when using metal, increases the danger to human life and property. Therefore, antifatigue failure technology is an integral part of current industries. Currently, the shot peening is used for removing the defect from the surface of steel, while improving the fatigue strength on surface. Therefore, in this paper, the effect of compressive residual stress of spring steel(JISG SUP-9) by shot-peening on fatigue crack growth characteristics in a stress ratio(R=0.1, R=0.3, R=0.6) was investigated, giving consideration to fracture mechanics. By using the methods mentioned above, following conclusions are drawn: (1) The fatigue crack growth rate(da/dN) of the shot-peening material was lower than that of the un-peening material and in stage I, ΔKth, the threshold stress intensity factor of the shot-peen processed material is high in critical parts, unlike the un-peening material. Also m, fatigue crack growth exponent and number of cycle of the shot-peening material, was higher than that of the un-peening material, as concluded from effect of da/dN. (2) Fatigue life shows more improvement in the shot-peening material than in the un-peening material, and the compressive residual stress of surface on the shot-peen processed operate resistance of fatigue crack propagation.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권8호
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• pp.693-701
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• 2016

본 논문에서는 파괴역학적 방법으로 노치 결함을 평가해 보았다. 인장 하중과 굽힘하중이 작용하는 중앙 균열, 모서리 균열 평판 구조물을 바탕으로 노치 크기를 달리하며 한계하중 및 에너지해방률을 유한요소 해석의 J-적분으로 도출하였다. 노치의 반경이 커짐에 따라 한계하중은 큰 변화가 없었으며, 에너지해방률는 커지는 양상을 보였다. 노치 반경에 따른 재료 파괴인성($J_{IC}$)측정을 위해 실험을 대신한 유한요소 연성파손 모사기법을 사용하였다. 그 결과 노치 크기 증가에 따른 에너지해방률 증가량 대비 파괴인성($J_{IC}$) 증가량이 더욱 큰 양상을 보였다. 이런 결과를 통해 노치 반경이 커질수록 균열 진전에 대한 저항성이 커진다는 사실을 알 수 있었다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.247-250
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• 2005

The need for improved fuel efficiency, weight reduction has motivated the automotive industry to focus on aluminum alloys as a replacement for steel-based alloy. To cope with the needs for high structural rigidity with low weight, it is forecasted that substantial amount of cast components will be replaced by tubular parts which are mainly manufactured by the extruded aluminum tubes. The extrusion process is utilized to produce tubes and hollow sections. Because there is no weld seam, the circumferential mechanical properties may be uniform and advantageous for hydroforming. However the possibility of the occurrence of a surface defect is very high, especially due to the temperature increase from forming at high pressure when it comes out of the bearing and the roughness of the bearing, which cause the surface defects such as the dies line and pick-up. And when forming a extruded aluminum tube, the free surface of the tube becomes rough with increasing plastic strain. This is well known as orange peel phenomena and has a great effect not only on the surface quality of a product but also on the forming limit. In an attempt to increase the forming limit of the tubular specimen, in the present paper, surface asperities generated during the hydroforming process are polished to eliminate the weak positions of the tube which lead to a localized necking. It is shown that the forming limit of the tube can be considerably improved by simple method of polishing the surface roughness during hydroforming. And also the extent of the crack propagation caused by dies lines generated during the extrusion process is evaluated according to the deformed shape of the tube.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.407-415
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• 2011

본 논문에서는 등방성(isotropic) 특성과 작은 분산 오차(low dispersion error)를 갖는 3차원 등방성 시간 영역 유한 차분법(ID-FDTD: Isotropic Dispersion Finite Difference Time Domain) 방법의 stability condition과 광대역 해석 특성에 대해 논의하였다. 3차원 ID-FDTD 방법은 기존의 Yee FDTD 방법의 비등방성 특성과 큰 분산 오차를 개선하기 위해 제안되었다. 기존 연구에서는 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition을 수치적으로 계산하였지만, 이에 대한 검증이 충분히 이뤄지지 않은 상태이다. 이에 본 논문에서는 단일 주파수와 광대역 주파수 신호를 입력원으로 한 모의 실험 환경에서 3차원 ID-FDTD 방법의 stability condition 검증을 수행하였다. 또한 광대역 특성에 대해 3차원 ID-FDTD 방법과 유사한 알고리즘들을 비교 분석해 해보았고, 마지막으로 3D ID-FDTD을 적용하여 대형 크기 구 모델에 대해 radar cross section(RCS) 해석을 수행함으로써, 실질적 해석을 통한 알고리즘 검증 및 분석을 마무리 하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제29권3호
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• pp.267-272
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• 2004

The purpose of this in vitro study was to evaluate the effect of surface defects and cross-sectional configuration of NiTi rotary files on the fatigue life under cyclic loading. Three NiTi rotary files ($K3^{TM},{\;}ProFile^{\circledR},{\;}and{\;}HERO{\;}642^{\circledR}$) with ＃30/.04 taper were evaluated. Each rotary file was divided into 2 subgroups : control (no surface defects) and experimental group (artificial surface defects), A total of six groups of each 10 were tested. The NiTi rotary files were rotated at 300rpm using the apparatus which simulated curved canal (40 degree of curvature) until they fracture. The number of cycles to fracture was calculated and the fractured surfaces were observed with a scanning electron microscope. The data were analyzed statistically. The results showed that experimental groups with surface defects had lower number of cycles to fracture than control group but there was only a statistical significance between control and experimental group in the $K3^{TM}$ (p<0.05), There was no strong correlation between the cross-sectional configuration area and fracture resistance under experimental conditions. Several of fractured files demonstrated characteristic patterns of brittle fracture consistent with the propagation of pre-existing cracks. This data indicate that surface defects of NiTi rotary files may significantly decrease fatigue life and it may be one possible factor for early fracture of NiTi rotary files in clinical practice.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권1호
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• pp.93-105
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• 2022

With the exploitation of natural resources in China, underground resource extraction and underground space development, as well as other engineering activities are increasing, resulting in the creation of many defective rocks. In this paper, uniaxial compression tests were performed on rocks with double holes and fractures at different angles using particle flow code (PFC2D) numerical simulations and laboratory experiments. The failure behavior and mechanical properties of rock samples with holes and fractures at different angles were analyzed. The failure modes of rock with defects at different angles were identified. The fracture propagation and stress evolution characteristics of rock with fractures at different angles were determined. The results reveal that compared to intact rocks, the peak stress, elastic modulus, peak strain, initiation stress, and damage stress of fractured rocks with different fracture angles around holes are lower. As the fracture angle increases, the gap in mechanical properties between the defective rock and the intact rock gradually decreased. In the force chain diagram, the compressive stress concentration range of the combined defect of cracks and holes starts to decrease, and the model is gradually destroyed as the tensile stress range gradually increases. When the peak stress is reached, the acoustic emission energy is highest and the rock undergoes brittle damage. Through a comparative study using laboratory tests, the results of laboratory real rocks and numerical simulation experiments were verified and the macroscopic failure characteristics of the real and simulated rocks were determined to be similar. This study can help us correctly understand the mechanical properties of rocks with defects and provide theoretical guidance for practical rock engineering.

• 비파괴검사학회지
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• 제35권1호
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• pp.46-51
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• 2015

스테인레스강은 고온, 고압에서 부식에 효과적인 재료로써 액화수소, 가스 등을 저장하는 저장용기 및 고온의 유체들을 이송하는 배관재료로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 스테인레스강의 용접은 TIG용접이 이용되어지고 있으며 용접후 용접부위에 발생하는 초기 용접결함 및 사용중 발생하는 열적 피로균열 등이 재료의 신뢰성을 저하하는 요인들로 지적되고 있다. 본 논문에서는 레이저 유도초음파를 이용하여 초기 용접결함에 대한 초음파 특성 규명을 위하여 스테인레스강의 용접부에 인공균열의 크기를 5 mm, 10 mm, 20 mm 길이로 가공후 유도초음파의 결함 길이 변화에 따른 특성을 평가하였다. 배관의 두께 등을 고려하여 L(0,1)모드와 L(0,2)모드를 이용하였으며 각각의 모드가 결함의 길이 변화에 따라 변화를 보였지만 L(0,2)모드가 L(0,1)모드보다 결함 길이에 더욱 민감하게 반응하였다. 본 연구에서는 L(0,1)모드와 L(0,2)모드의 진폭비를 구하여 결함과의 연관성을 평가한 결과 결함 길이와 선형적인 관계를 나타냄으로써 각 모드를 단독적으로 평가하는 것보다는 두 모드의 진폭비를 이용하여 결함을 평가하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.287-300
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• 1997

본 연구에서는 음향방출기술을 적용한 실내모형실험을 통하여 강판형교의 피로 취약부위에서의 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 AE기법을 제시하였다. 잔존수명의 산정에 의해 부재간의 상대적인 취약도를 비교 분석하면 교량의 안전점검시 점검대상의 우선순위와 범위를 결정할 수 있어 보다 효율적인 AE기술의 적용이 가능함을 알 수 있었다. 경제적이고 효율적인 AE기술의 적용을 연구하기 위하여 실시한 실험을 통한 주파수 분석 결과 차량통행시 잡음은 100~200 kHz사이에 집중되었고 균열에서의 AE신호는 400~500kHz 사이에 편중됨을 알았다. 따라서 R30 센서가 강판형교의 결함검출에 적합한 센서라고 판단되었다. 균열을 도입하여 실험한 결과 모의 AE발생원에 의해 결정된 위치 표정방법이 실제 균열이 발생할 때에도 잘 적용되며, 하중의 증가와 균열의 진전길이 등을 AE신호의 발생빈도와 비교한 결과 거의 선형적으로 비례함이 밝혀졌다. 그리고. 강교량과 같은 대형구조물에 적합한 경제적이고 효율적인 위치표정방법도 실험을 통하여 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.531-537
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• 2016

기계 혹은 구조물의 파손 및 파괴는 소재의 내부에 존재하는 결함에서 발생하는 크랙에 의한 것이다. 이러한 크랙들은 밀집하여 존재하는 경우가 많기 때문에 크랙의 진전 및 성장특성들을 고려하지 않으면 안 된다. 이에 따라 본 연구에서는 표준 CT 시험편 내부의 크랙 및 구멍의 위치에 따른 파괴특성을 고찰하였으며, 표준CT 시험편에 편심된 집중하중을 가하였을 때, 시험편 내 크랙 주변의 구멍의 존재유무 및 위치에 따른 파괴역학적 거동에 대하여 규명하였다. 연구 결과로서 Model 3(크랙 주변에 구멍이 한 개 존재하는 시험편 모델로서 크랙의 끝부분과 구멍 간의 거리 가로방향으로 2mm의 경우)가 최대 변형량, 최대 응력 및 최대 변형 에너지, 모두 가장 크게 나타났으며, 모든 시험편 모델들이 시험편 내부의 크랙과 구멍의 거리가 가까울수록 최대 응력이 커지는 경향을 보였다. 또한 구멍의 개수와는 별개로 시험편 내부의 크랙 가까이에 구멍이 존재할 때 크랙 가까이에서 최대 응력은 커지는 경향이 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이러한 본 연구 결과를 토대로 기계 혹은 기계 구조물 내부에 구멍을 뚫는다면, 시험편에 발생하는 파괴 응력의 값을 줄임으로써 파손이나 고장이 일어나는 것을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.