• 비파괴검사학회지
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• 제21권1호
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• pp.32-38
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• 2001

재료의 손상을 평가하기 위하여 초음파법에 대한 많은 연구가 진행되었고 널리 사용되고 있으나 대부분 균열의 성장 또는 두께의 감소와 같은 문제에 집중되고 있다. 본 연구에서는 2.25Cr-1Mo 강을 이용하여 반복하중에 의해 재료내부에 발생하는 미시균열을 조기에 감지하고, 피로에 의한 파괴를 미연에 방지할 수 있도록 초음파 표면파의 감쇠와 속도변화를 이용하여 균열길이 측정의 정량적인 평가방법을 제시하였다. 중심주파수 5MHz의 탐촉자를 이용하여 파단수명비 약 60%, 균열길이 약 2mm 정도에서 표면파의 속도 및 감쇠 변화를 탐지할 수 있었다. 고주파 탐촉자를 이용함으로써 미시균열의 발생을 조기에 탐지할 수 있으며, 파단수명을 예측하는 기초자료로 활용할 수 있다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.1-6
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• 2006

PSF/AS4 복합재 적층구조의 가속노화가 피로강도에 미치는 영향을 변분이론을 이용한 에너지 발산율(energy release rate) 분석을 이용하여 연구하였다. 변분이론 분석은 수지미소균열에 대한 파괴역학을 해석하는데 사용되어 왔으며 이 논문에서는 피로하중 하에서 가속노화 시간에 따르는 파괴인성이 어떻게 변하는가를 설명하였다. 수정된 Paris 법칙에 의한 선도는 각 재료마다. 미소균열이 형성되는 특성을 나타낸다. PSF/AS4 $[0/902]_s$ 적층구조가 60일 동안 유리천이온도에 근거를 두고 세분한 4개의 각기 다른 온도로 가속노화를 하였다. 모든 온도에서 파괴인성은 가속노화 시간에 따라 감소하였다. 높은 온도에서의 파괴인성의 감소는 낮은 온도에서의 감소보다 빠르게 진전되었다. 가속노화가 피로강도에 미치는 영향을 파악하기 위해 유리 천이온도인 섭씨 180도에 가까운 170도에서 60일 동안 노화한 것과 노화하지 않은 것을 비교하였다. 노화된 시편에 대하여 파괴인성의 변화(${\Delta}G_m$)가 낮은 값에서 미소균열이 형성되는 것을 알 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.581-589
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• 2004

본 논문에서는 일정진폭 휨인장 및 쪼갬인장 반복하중을 받는 콘크리트의 피로신뢰성과 모델제안을 위하여 도로포장에 사용되는 콘크리트를 대상으로 연구하였다. 실험데이터는 2-모수 Weibull 확률분포함수를 사용하여 신뢰성 해석을 수행하였고, 적합도 검정을 통하여 이를 기반으로 한 모델을 제시하였다. 피로실험은 $150 mm{\times}75 mm$ 시험체의 쪼갬인장피로 실험방법과 $150 mm{\times}150 mm{\times}550 mm$ 시험체의 휨인장피로 실험방법을 적용였으며 일정 진폭 피로하중에 대하여 수행하였다. 두 가지의 실험방법에 대하여 응력 수준 90, 80, $70\%$로 변화하여 실험하고 이때 적용한 응력비는 0.1, 하중재하속도 20Hz, 정현파(sine)를 적용하였다. 연구결과 콘크리트 피로데이터의 분산성으로 인하여 보다 정확한 해석을 위해 두 가지의 해석 기준을 설정하여 제시하였으며, 그래픽방법, 모멘트방법 및 최우도법에 의해 2-모수 Weibull의 매개변수 $\alpha$와 u를 계산하고 이를 이용하여 확률밀도함수(P.D.F)와 누적분포함수(C.D.F)를 도시하였다. 또한, Weibull의 확률분포함수를 이용한 신뢰성 해석은 Kolmogorov-Smirnov의 방법을 사용하여 $5\%$의 유의수준에서 적합도 검정을 수행한 결과 채택되는 것으로 나타났다. 이러한 해석에 기초하여 쪼갬인장피로실험과 휨인장피로 실험에 대한 피로모델을 제시하고 응력수준에 따른 피로수명과 200만회 및 1,000만회에서의 피로강도를 산정하여 제시하였으며 국외의 주요 피로모델과 비교하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권11호
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• pp.2421-2428
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• 2002

In this study, the failure probability of the degraded LP turbine blade steel was performed using the Monte Carlo simulation to apply variation of applied stress and strength. For this purpose, applied stress under the service condition of steady state was obtained by theoretical stress analysis and the maximum Von-Mises stress was 219MPa. The fatigue strength under rotating-bending load was evaluated by the staircase method. Furthermore, 3-parameter Weibull distribution was found to be most appropriate among assumed distributions when the probabilistic distributions of tensile and fatigue strength were determined by the proposed analysis. The failure probability with various loading conditions was derived from the strength-stress interference model and the characteristic factor of safety was also estimated.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제9권5호
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• pp.509-524
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• 2017

Experiments and a numerical simulation were conducted to investigate the deformation and impact behavior of a corroded pipe, as corrosion, fatigue, and collision phenomena frequently occur in subsea pipelines. This study focuses on the deformation of the corrosion region and the variation of the geometry of the pipe under impact loading. The experiments for the impact behavior of the corroded pipe were performed using an impact test apparatus to validate the results of the simulation. In addition, during the simulation, material tests were performed, and the results were applied to the simulation. The ABAQUS explicit finite element analysis program was used to perform numerical simulations for the parametric study, as well as experiment scenarios, to investigate the effects of defects under impact loading. In addition, the modified ASME B31.8 code formula was proposed to define the damage range for the dented pipe.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1335-1342
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• 1988

본 연구에서는 일반적인 구조물에 가장 많이 사용되는 연강박판재(SM12C)가 반복인장하중을 받았을 경우, 즉 이 재료가 프리응력과 프리변형을 받았을 때 시간의 경과에 따르는 경도, 항복강도 및 가공경화지수의 변화를 살펴보았다. 이와 같은 실 험을 통하여 재료가 서서히 안정화되어가는 상태를 왁인하였으며 이를 기초로 하여 레 지듀얼강도(residual strength)와 피로크랙진전속도의 거동을 체계적으로 구명하여 이 연강박판재의 구조물의 안전사용에 기여하도록 하는데 그 목적을 두었다. 아울러 프 리응력 및 프리변형을 받았을 때의 연강박판재의 기계적 성질의 변화를 Taylor의 가공 경화이론에 대응시켜 검토하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제8권2호
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• pp.126-136
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• 1999

We studied on crack growth retardation in single overloading condition. Crack tip branching which as the second mechanism on crack growth retardation was examined. Crack tip branching was observed to kinked type and forked type. It was found that the branching angle range was from 25 to 53 degree. The variations of crack driving force with branching angle were calculated with finite element method The variation of {{{{ KAPPA _I}}}}, {{{{ KAPPA _II}}}} and total crack driving force(K) were examined respectively So {{{{ KAPPA _I}}}}, {{{{ KAPPA _II}}}} and K mean to mode I, II and total crack driving force. Present model(Willenborg's model) for crack growth retardation prediction was modified to take into consideration the effects of crack tip branching When we predicted retardation with modified model. it was confirmed that predicted and experimental results coincided with well each other.

• 구강회복응용과학지
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• 제18권3호
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• pp.145-155
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• 2002

본 연구에서는 knitted glass fabric 강화 레진에 대한 치과보철소재로서의 적용가능성을 평가하기 위한 목적으로, 가장 높은 수준의 교합하중이 작용하게 되는 구치부 3본 고정성국소의치에 이 재료를 사용하는 경우에 대해 해석을 수행하였다. 우선 구치부3본 고정성국소의치에 대해 knitted glass fabric 강화 레진을 적용한 두 가지 설계 개념을 상정하였고, 각 설계형상에 대한 유한요소해석을 하였다. 강도 평가를 위해서75N의 생리적인 반복 수직 교합 하중 조건을 부여, 보철물에 유도되는 국소응력을 피로강도측면에서 고찰하였다. 각각의 설계에는 knitted glass fabric을 모재로 하고 보강재로 unidirectional 형의 glass 복합재가 사용되었다. 본 연구에서 개념설계 된 두 가지의 3본 고정성국소의치는 수직 교합 하중 75N 에 대해 충분한 강성과 강도를 가진 것으로 분석되었다. 가공치와 knitted caps사이의 연결 부위에서 국소적인 응력 집중이 관찰되었으나 그 크기는 재료의 피로강도 범위 이내였으며 국소적인 설계변경을 통하여 응력분포를 더욱 개선할 수 있을 것으로 추정하였다. 본 연구를 통해 knitted glass fabric 은 새로운 치과 보철 소재로서의 그 가능성이 기대된다.