• 제목/요약/키워드: Fatigue cracking

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현가장치재 SUP-9강의 부식특성에 미치는 압축잔류응력의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Compressive Residual Stress for Corrosion Property of SUP-9 Steel Using as Suspension Material)

  • 유형주;안재필;박경동
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권7호
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    • pp.930-937
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    • 2005
  • One of the useful technology for light-weightening of components required in the automobile and machine industry is to use of high strength materials. To improve material properties, carbonizing treatment, nitrifying treatment, and shot-peening method are representatively applied, However, the shot-peening method is generally used to remove the surface defect of steel and to improve the fatigue strength on surface. Benefits by shot peening are to make increase resistance against fatigue, stress corrosion cracking, fretting, galling, erosion and closing of pores. In this paper, investigated the effect of shot peening on the corrosion of SUP-9 steel immersed in $3.5\%$ NaCl solution and corrosion characteristics by the heat treatment during shot peening process. The immersion test was performed on the four kinds of specimens. Corrosion potential, polarization curve, residual stress and etc. were investigated from the experimental results.

X-ray 회절을 이용한 화력발전소용 P92 강 용접부의 잔류응력 특성 (The Characteristics of Residual Stresses in the Welded Joint of P92 Steel for Fossil Power Plant by the X-ray Diffraction)

  • 현중섭;유근봉;최현선
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.116-123
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    • 2008
  • In the fossil power plant, the reliability of the components which consist of the many welded parts depends on the quality of welding. The residual stress is occurred by the heat flux of high temperature during weld process. This decreases the mechanical properties as the strength of fatigue and fracture or causes the stress corrosion cracking and fatigue fracture. Especially, the accidents due to the residual stress occurred at the weld parts of high-temperature and high-pressure pipes and steam headers. Also, the residual stress of the welded part in the recently constructed power plants has been brought into relief as the cause of various accidents. The aim of this study is the measurement of the residual stress using the x-ray diffraction method. The merits of this are more accurate and applicable than other methods. The materials used for the study is P92 steel for the use of high temperature pipe on super critical condition. The variables of tests are the post-weld heat treatment, the surface roughness and the depth from the original surface. The test results were analyzed by the distributed characteristics of the full width at half maximum intensity (FWHM) in x-ray diffraction intensity curve and by the relation of hardness with FWHM.

FEM을 이용한 철도차량용 제동 디스크의 제동시 답면에서의 열응력에 의한 피로손상에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Damage of a Railway Disc Brake Surface Due to Thermal Stress During Braking Using FEM Analysis)

  • 주세민;권용상;김호경
    • 한국철도학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.212-218
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    • 2009
  • 본 연구에서는 제동시 발생하는 마찰열에 의한 철도차량 디스크의 온도 및 열응력을 유한요소해석을 이용하여 분석하고 동일 차량 디스크의 피로강도를 비교 평가하였다. 해석결과 초기속도 90, 105, 120km/h에서의 제동조건에서 제동했을 경우 디스크 마찰면에서 최대 von-Mise 응력은 각각 42.4, 50.3, 57.1MPa로 90km/h에서 120km/h로 33.3% 증가시 응력은 약 35% 증가하였으며 1년간 서울-부산간의 1회 왕복시 14.6%의 손상율이 발생하는 것으로 평가되어 선형손상법칙을 적용시 수명이 6.85년으로 예상된다.

아스팔트 도로포장에 물순환 파이프 시스템을 이용한 표면온도저감에 관한 연구 (A Study of the Surface Temperature Reduction Using Pipe Cooling System in Asphalt Pavement)

  • 윤용규;박경원;이석근
    • 한국도로학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.75-86
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    • 2013
  • PURPOSES: The purpose of asphalt pavement reducing surface temperature by using Pipe cooling system is to make pleasant city life environment. METHODS: We considered building condition to lay the pipes under asphalt pavement and figured out that temperature reducing effect with pipe cooling system. In addition, we guessed rutting through wheel tracking test with a laid the pipes under asphalt mixture and performed fatigue cracking through a flexural fatigue test for performance evaluation of pipe cooling system. RESULTS: When pipe cooling system worked, the temperature of pavement model reduced quickly in test. The system can turn down the degree by 4 or 5 quickly as well. It didn't affect rutting to lay the pipes under the pavement, but it can get damaged to asphalt pavement in early stage by the result of performance evaluation. CONCLUSIONS: We figured out that pipe cooling system can turn down the temperature of aspalt pavement surface through tests. We suggest that pipe cooling system should be considered one of the effective way to solve urban heat island problem.

컨테이너선의 후 물재 용접부 취성 균열 전파에 대한 FCAW와 SAW의 비교 특성에 관한 연구 (Comparison of the Characteristics of FCAW and SAW for the Brittle Crack Propagation of Welded Parts of BCA Steel in Container Ships)

  • 최경신;이상훈;최정주
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.24-32
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    • 2021
  • The size of container ships is increasing to increase the cargo loading capacity. However, container ships are limited in terms of the hull longitudinal strength. To overcome this limitation, brittle crack arrest steel can be used. This study was aimed at examining the influence of the heat input on the welding procedures of flux cored arc welding and submerged arc welding. In the experiment, the crack tip opening displacement test, which pertains to a parameter of fracture mechanics, was performed, and a 3-point bending tester was adopted. Based on the results, the crack measurement method was presented, and the stress expansion coefficient value for the pre-fatigue crack length was derived according to the heat input after the pre-cracking length was measured. It was noted that the heat input affected the crack tip opening displacement of brittle crack arrest steel.

강섬유 보강 철근콘크리트 2경간 연속보의 피로거동에 관한 연구 (A Study on Fatigue Behavior of Two-Span Fiber Reinforced Concrete Beam)

  • 곽계환;조선정;석인수
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.163-172
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    • 2003
  • 최근 콘크리트 구조물이 점차 대형화, 고층화, 장대화 및 특수화 됨에 따라 강섬유 콘크리트의 적용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 반복하중을 받는 강섬유를 혼입한 2경간 연속보에 대한 실험적 연구를 수행하여 피로하중에 의한 강섬유 혼입율(0%, 0.75%, 1.00%, 1.25%)에 따른 피로강도를 규명하고자 하였다. 정적실험을 통하여 극한하중, 초기 휨균열하중 등을 측정하였고 하중과 철근의 변형율 관계, 하중과 처짐 관계 그리고 하중증가에 따른 균열성장과 파괴양상 등을 관찰하였다. 피로실험을 통하여 반복횟수와 처짐 관계, 반복횟수와 변형율 관계 그리고 반복횟수에 따른 균열성장과 파괴양상을 관찰하였다. 피로실험 결과 강섬유를 혼입하지 않은 2경간 연속보는 정적극한강도의 60~70%에서 파괴되었고 S-N곡선으로부터 반복횟수 200만회에 대한 피로강도는 정적극한강도의 67.2% 전후임을 확인 할 수 있었다. 또한, 강섬유를 혼입한 2경간 연속보는 정적극한강도의 65∼85%에서 파괴되었고 S-N곡선으로부터 반복횟수 200만회에 대한 피로강도는 정적극한강도의 71.7%전후임을 확인할 수 있었다.

용접(鎔接) 강부재(鋼部材)의 피로균열성장(疲勞龜裂成長)에 대한 잔류응력특성(殘留應力特性)에 관한 연구(硏究) (Experimental Investigation of the Residual Stress on Fatigue Crack Growth of Welded Steel Members)

  • 장동일;김두환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제7권2호
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    • pp.99-106
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    • 1987
  • 용접(鎔接) 강구조물(鋼構造物)의 피로균열성장거동(疲勞龜裂成長擧動)에 관(關)한 용접잔류응력(鎔擬殘留應力)의 거동(擧動)을 파악(把握)키 위하여 열처리(熱處理)를 실시(實施)하고 피로균열성장(疲勞龜裂成長) 및 검토(檢討)한 결과(結果) 용접부(鎔接部)는 경화(硬化)되어 늑성(勒性)이 감소(減少)되므로 소재부(素材部)보다 피로균열성장율(疲勞龜裂成長率)이 높았으며 이를 열처리(熱處理)한 결과(結果) 경도(硬度)나 저항력(抵抗力)이 증가(增加)되어 개선(改善)되었으며 $650^{\circ}C$ 정도(程度)에서 가장 이상적(理想的) 이었다. Elber 식(式)은 Paris-Erdogan 식(式)에 비(比)해 균열(龜裂)닫힘현상(現狀)을 고려(考廬)하므로 더 낮은 균열성장율(龜裂成長率)을 가지며 각(各) 열처리(熱處理)에 의한 곡선(曲線)들이 서로 비슷하므로 잔류응력(殘留應力)의 효과(効果)를 고려(考慮)할 수 없었다. 균열(龜裂)길이에 따른 개구하중(開口荷重)은 경도(硬度)가 높을수록 큰 값을 가지나 열처리(熱處理) 후(後)는 경도(硬度)값의 저하(低下)로 피로균열(疲勞龜裂) 성장율(成長率)이 낮아지며 흡수(吸收)에너지와 파괴늑성(破壞勒性)을 증대(增大)시켜 균열저지능력(龜裂沮止能力)을 가져 파괴(破壞)의 위험성(危險性)을 감소(減少)시킨다.

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단조증가 및 반복하중 하에서 모사 암석 시료의 균열 성장에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Crack Growth in Rock-like Material under Monotinic and Cyclic Loading)

  • 고태영;이승철;김동근;최영태
    • 터널과지하공간
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    • 제21권4호
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    • pp.307-319
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    • 2011
  • 교통, 굴착, 발파 등에 의한 반복하중은 오랜 시간에 걸쳐서 암석의 미세균열 성장을 일으키며, 암석의 강도 등에 영향을 미치기 때문에 반복하중에 의한 균열의 성장, 결합은 장시간 안정성 평가에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 두 개의 초기 균열을 가지는 모사 암석 시험편에 단조증가 및 반복하중을 가하여 하중 조건에 따른 균열의 성장과 결합유형을 조사하였다. 단조증가하중, 반복하중 시험 모두에서 서로 유사한 날개균열 시작 위치, 날개균열 각도, 균열 성장 순서, 균열 결합 형태가 관측되었다. 본 연구에서 관찰된 균열 결합은 크게 3종류로 전단에 의한 결합, 1개의 날개 혹은 인장 균열에 의한 결합 그리고 2개의 날개 혹은 인장 균열에 의한 결합으로 요약될 수 있다. 피로균열은 반복하중 시험에서만 발생하였으며 성장 방향은 이차균열과 유사하게 초기균열과 같은 방향 혹은 하중방향과 직교인 수평방향으로 관찰되었다.

Reliability of metal films on flexible polymer substrate during cyclic bending deformations

  • 김병준;정성훈;김도근
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.244.1-244.1
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    • 2016
  • Recently, the technology for flexible electronics such as flexible smart phone, foldable displays, and bendable battery is under active development. With approaching the real commercialization of flexible electronics, the electrical and mechanical reliability of flexible electronics have become significantly important because they will be used under various mechanical deformations such as bending, twisting, stretching, and so on. These mechanical deformations result in performance degradation of electronic devices due to several mechanical problems such as cracking, delamination, and fatigue. Therefore, the understanding of relationship between mechanical loading and electrical performance is one of the most critical issues in flexible electronics for expecting the lifetime of products. Here, we have investigated the effect of monotonic tensile and cyclic deformations on metal interconnect to provide a guideline for improving the reliability of flexible interconnect.

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3차원 유한요소해석을 통한 연성포장의 층간접촉특성이 피로균열에 미치는 영향 평가 (Effect of Interface Conditions on Flexible Pavement Fatigue Cracking Using 3D Finite Element Analysis)

  • 조명환;김낙석
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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    • pp.109-112
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    • 2007
  • To determine design or remaining life of flexible pavement, tensile strain at the bottom of asphalt concrete course and vertical strain on top of subgrade should be estimated. Various computer programs can be used for determining the strain at the critical position in pavement. However, these are conducted under the assumptions of full bonded or unbound state of layer interface conditions. This study compares the output of finite element analysis and multi-layer elastic analysis as vertical load was applied to the surface of flexible pavement. It is noted that the pavement performance is significantly affected depending upon the interface conditions.

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