• 대한기계학회논문집A
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• 제39권10호
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• pp.1001-1010
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• 2015

본 논문에서는 탄성-소성-크리프 상태에서 시간의존적 균열 선단 응력장을 평가하기 위해 Single-Edge-notched-Bend (SEB) 시편을 사용하여 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이크리프의 초기소성 영향을 조사하고자 다양한 초기하중을 대해 고려하였으며, 또한 소성물성과 크리프 물성의 영향을 조사하기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 결과로서, 기존 식의 수정을 통해서 천이크리프 상태에서의 균열 선단 응력장의 예측 식을 제안하였으며, 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였다. 그리고 m 과 n 이 같은 경우뿐만 아니라 m과 n이 다른 경우에도 천이크리프 상태에서 균열 선단 응력장을 예측 할 수 있는 식을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제23권12호
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• pp.43-52
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• 2007

본 연구는 도로 성토재인 화강 풍화토의 creep 변형 거동특성 분석을 하였다. 일축압축 상태에서의 creep 변형률은 버저스 물체의 이론적 해석치와 비교적 잘 일치하였다. 탄성변형은 작용하중이 클수록 오랜 시간 경과 후 종료되었다. 1차 creep 변형률은 0.0028이며 이는 하중 재하 후 $3{\sim}5$일 이내에 완료되는 것으로 분석되었으며 성토체의 1차 creep 변형 완료 시간은 성토고에 비례하여 증가 되는 것으로 판단되었다. 2차 creep 변형률은 1차 creep 변형률의 약 50%정도로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권12호
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• pp.1455-1463
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• 2009

Theoretical mechanics analysis and finite element simulation were performed to investigate creep deformation behavior at the crack tip of transversely isotropic materials under small scale creep (SCC) conditions. Mechanical behavior of material was assumed as an elastic-$2^{nd}$ creep, which elastic modulus ( E ), Poisson's ratio ( ${\nu}$ ) and creep stress exponent ( n ) were isotropic and creep coefficient was only transversely isotropic. Based on the mechanics analysis for material behavior, a constitutive equation for transversely isotropic creep behavior was formulated and an equivalent creep coefficient was proposed under plain strain conditions. Creep deformation behavior at the crack tip was investigated through the finite element analysis. The results of the finite element analysis showed that creep deformation in transversely isotropic materials is dominant at the rear of the crack-tip. This result was more obvious when a load was applied to principal axis of anisotropy. Based on the results of the mechanics analysis and the finite element simulation, a corrected estimation scheme of the creep zone size was proposed in order to evaluate the creep deformation behavior at the crack tip of transversely isotropic creeping materials.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권10호
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• pp.1065-1073
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• 2009

In this paper, the estimation method of C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads is proposed for elastic-plastic-creep material via 3-dimensional FE analyses. Plasticity induced by initial loading makes relaxation rate different from those produced elastically. Moreover, the interactions between mechanical and thermal loads make the relaxation rate different from those produced under mechanical load alone. To quantify C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads, the simplified formula are developed by modifying redistribution time in existing work done by Ainsworth et al..

• Steel and Composite Structures
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• 제21권1호
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• pp.109-122
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• 2016

Concrete creep, while significantly changing the static behaviors of concrete filled steel tube (CFST) structures, do alter the structures' dynamic behaviors as well, which is studied quite limitedly. The attempt to investigate the influence of concrete creep on the dynamic property and response of CFST arch bridges was made in this paper. The mechanism through which creep exerts its influence was analyzed first; then a predicative formula was proposed for the concrete elastic modulus after creep based on available test data; finally a numerical analysis for the effect of creep on the dynamic behaviors of a long-span half-through CFST arch bridge was conducted. It is demonstrated that the presence of concrete creep increases the elastic modulus of concrete, and further magnifies the seismic responses of the displacement and internal force in some sections of the bridge. This influence is related closely to the excitation and the structure, and should be analyzed case-by-case.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제16권2호
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• pp.47-57
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• 2020

A new elastic-plastic-creep constraint parameter is proposed to quantify the effect of constraint on creep crack initiation times. It represents the difference between the transient elastic-plastic-creep crack-tip opening stress and the Riedel-Rice opening stress field in plane strain, which can be determined analytically. Application of the proposed parameter to a large set of creep crack growth test data using C(T) and SEN(B) specimens of Type 316H stainless steel at 550℃ shows that creep crack initiation times can be more accurately characterized by the C⁎-integral together with the proposed parameter.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.703-709
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• 2017

본 논문에서는 재분배된 크리프 응력을 근사적으로 접근하기 위해 크리프 해석에 비해 비교적 간단한 탄성 및 탄성-소성 해석법을 사용하여 그 결과와 비교하였다. 탄성해석 결과를 이용하여 $M_{\alpha}-tangent$ method의 Primary Stress와 ASME 코드의 $P_L+P_b/K_t$를 구하였고 탄성-소성 해석 결과를 이용하여 R5 코드의 ${\sigma}^R_{ref}$ 를 구하였다. 용접 형상이 있는 십자 모양의 판 형상에 굽힘 하중, 단축인장 및 이축인장이 작용하는 경우와 r/t가 5, 20인 곡관에 굽힘 하중 및 내압이 작용하는 경우 등 여러 형상에 대한 해석을 수행하였다. 요소 민감도 확인을 위해서는 판 형상에 굽힘 하중이 가해 지는 경우 여러 요소 크기에 대한 해석을 수행하였다. 간략 해석 결과는 크리프 응력과 큰 차이를 보이지 않았지만, $M_{\alpha}-tangent$ method의 경우 요소 크기에 민감하고 ASME코드와 R5코드의 결과는 요소 크기에 민감하지 않았다.

• 지질공학
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• 제13권2호
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• pp.227-238
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• 2003

암석의 점탄성적 성질에 기인하는 크리프 특성에 대한 이해는 일정하중 하에서 시간에 대한 변형으로 장기적인 지반거동을 예측할 수 있는 중요한 요소이다. 포항지역에 분포하는 제3기 두호층 이암의 크리프 특성을 파악하기 위하여 암석의 기본적인 물성, 역학적 특성 및 크리프 시험을 실시하였다. 대상 이암은 illite 및 chlorite 등 점토광물을 26% 함유하고 있어 큰 크리프 변형을 보였으며, 평균 일축압축강도는 $462{\;}kg/\textrm{cm}^2$ 이었는데, 크리프 시험은 일축압축강도의 40-70% 일정 응력수준에서 수행하였다. 시험 결과 얻어진 시간-변형률 곡선으로부터 암석의 크리프 특성을 규정하는 다양한 경험식 및 이론식의 크리프 상수를 도출하였는데, 그 중 Griggs 경험식 및 Burger 모델의 이론식이 이암의 크리프 특성을 가장 잘 반영하는 것으로 평가되었다. 또, 순간탄성변형률은 응력수준에 정비례하여 증가하였으나, 1차 크리프의 변형률 속도는 응력의 크기와 무관하게 시간 경과에 따라 비슷한 양상으로 감소하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권9호
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• pp.949-956
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• 2009

The C(t)-integral describes amplitude of stress and strain rate field near a tip of stationary crack under transient creep condition. Thus the C(t)-integral is a key parameter for the high-temperature crack assessment. Estimation formulae for C(t)-integral of the cracked component operating under mechanical load alone have been provided for decades. However, high temperature structures usually work under combined mechanical and thermal load. And no investigation has provided quantitative estimates for the C(t)-integral under combined mechanical and thermal load. In this study, 3-dimensional finite element analyses were conducted to calculate the C(t)-integral of elastic-creep material under combined mechanical and thermal load. As a result, redistribution time for the crack under combined mechanical and thermal load is re-defined through FE analyses to quantify the C(t)-integral. Estimates of C(t)-integral using this proposed redistribution time agree well with FE analyses results.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제32권6호
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• pp.566-594
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• 2000

In most LMFBR(Liquid Metal Fast Breed Reactor) design, the operating temperature is very high and the time-dependent creep and stress-rupture effects become so important in reactor structural design. Therefore, unlike with conventional PWR, the normal operating conditions can be basically dominant design loading because the hold time at elevated temperature condition is so long and enough to result in severe total creep ratcheting strains during total service lifetime. In this paper, elevated temperature design of the conceptually designed baffle annulus regions of KALIMER(Korea Advanced Liquid MEtal Reactor) reactor internal strictures is carried out for normal operating conditions which have the operating temperature 53$0^{\circ}C$ and the total service lifetime of 30 years. For the elevated temperature design of reactor internal structures, the ASME Code Case N-201-4 is used. Using this code, the time-dependent stress limits, the accumulated total inelastic strain during service lifetime, and the creep-fatigue damages are evaluated with the calculation results by the elastic analysis under conservative assumptions. The application procedures of elevated temperature design of the reactor internal structures using ASME Code Case N-201-4 with the elastic analysis method are described step by step in detail. This paper will be useful guide for actual application of elevated temperature design of various reactor types accounting for creep and stress-rupture effects.