• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제14권1호
• /
• pp.32-37
• /
• 2018

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.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권9호
• /
• pp.851-857
• /
• 2015

본 논문에서는 탄성-소성-2 차 크리프 상태에서 시간의존적 C(t) 적분에 대해 평가하였다. Single- Edge-notched-Bend (SEB) 시편에 대해 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이 크리프에 대한 초기 소성의 영향을 연구하기 위해 다양한 초기 하중에 대해 고려하였다. 또한, 소성물성과 크리프 물성의 영향을 보기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 본 논문에서는 기존 식의 수정을 통해서 천이 크리프 상태에서의 C(t) 적분의 새로운 예측 식을 제시하였다. 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였고, 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우에만 적용할 수 있는 기존 예측 식을 보완하여 m 과 n 이 다른 경우에도 천이 크리프 상태에서 C(t) 적분을 예측할 수 있는 식을 제시하였다.

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

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

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
• /
• pp.605-612
• /
• 2002

The objective of this study is to investigate the behavior of Visco-Elasto-Plastic materials of Silicate Grouted Sands due to external load. Uniaxial compression strength of silicate grouted sands was increased accordingly with curing time, but it was almost unchanged after 7days. A series of uniaxial compression creep tests were peformed for $\sigma$/$\sigma$$\sub$f/ = 8%,16% and 24%. The tested Silicated Grouted Sands exhibits three types of strains : elastic, plastic, viscoelastic. It is seen that the magnitude of the instantaneous recoverable strains $\varepsilon$$\sub$r/(o) is approximately independent of the unloading time. In this tests, The total creep strains( elastic, plastic, viscoelastic) are proportional to the stress level. Based on the constant creep test results, relationships between the time and the creep compliance are developed.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.47-57
• /
• 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
• /
• 제41권8호
• /
• pp.703-709
• /
• 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.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권8호
• /
• pp.873-879
• /
• 2006

To investigate applicability of the reference stress approach as simplified inelastic stress analysis to estimate local creep rupture, detailed finite element stress analyses of a T-piece pipe with different inner pressure and system loading levels are performed. The reference stresses are obtained from the finite element (FE) limit analysis based on elastic-perfectly-plastic materials, from which the local reference stress for creep rupture is determined from R5. The resulting inelastic stresses are compared with elastic stresses resulting from linear elastic FE calculations. Furthermore they are also compared with the stresses from full elastic-creep FE analyses. It shows that the stresses estimated from the reference stress approach compare well with those from full elastic-creep FE analysis, which are significantly lower than the elastic stress results. Considering time and efforts for full inelastic creep analysis of structures, the reference stress approach is shown to be a powerful tool for creep rupture estimates and also to reduce conservatism of elastic stress analysis significantly.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권7호
• /
• pp.759-768
• /
• 2012

본 논문은 이차하중을 받는 고온 구조물의 $C(t)$-적분 예측을 위한 탄성추종 계수를 결정하는 기법을 제시한다. 이차하중을 받는 구조물의 과도 크리프 상태의 크리프 균열 진전률은 $C(t)$를 이용하여 정량화할 수 있다. 이차하중을 받는 구조물에서 발생할 수 있는 탄성추종 현상은 응력 완화를 방해하므로, 탄성추종 현상이 증가하면 $C(t)$와 크리프 균열 진전률이 증가한다. Ainsworth 와 Dean 은 참조응력법에 기반하여 $C(t)$ 예측식을 제시하였는데, 이 식을 계산하기 위해서는 탄성추종 계수가 필요하다. 본 연구에서 고온 균열 구조물의 크리프에 의한 탄성추종 계수를 결정하는 방법을 제시하였다. 소성-크리프 유사성을 이용하여 탄소성 유한요소해석으로 크리프 탄성추종 계수를 결정할 수 있다. 유한요소해석을 이용하여 이 탄성추종 계수 결정법을 검증하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.310-315
• /
• 2001

This paper provides validations of the reference stress based J and $C^*$ estimations, proposed in Part I, for inner, circumferential surface cracked pipes under internal pressure and global bending against detailed 3-D elastic-plastic and elastic-creep FE results. For this purpose, actual tensile properties of two typical stainless steels (TP304 and TP316) are used for elastic-plastic FE analyses and two realistic creep laws are used for elastic-creep FE analyses. For a total of twenty cases considered in this paper, agreements between the proposed reference stress based J and $C^*$ estimations and the FE results are excellent. More important aspect of the proposed estimations is that they can be used to estimate J and $C^*$ not only at the deepest point of the surface crack but also at an arbitrary point along the crack front.