• 산업기술연구
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• 제21권B호
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• pp.213-222
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• 2001

In the study, the fatigue strength improvement and mechanism have been estimated by the Spot-Heating treatment on welded bead toes. For this, web-gusset specimens were made without residual stresses and the others with residual stresses imposed by Spot-Heating. The 4-point bending tests were performed in order to estimate the effect of spot-heating on fatigue strength and fatigue characteristics quantitatively for non load-carrying fillet welded joints subjected to pure bending. As a result of fatigue test, fatigue strength of As-Welded specimen for non load-carrying fillet welded joints subjected to pure bending has satisfied the grade of fatigue prescribed in specifications of korea, AASHTO and JSSC. As compare with As-Welded specimen and Spot-Heating specimen have increased about 20% for the fatigue strength at $7.7{\times}10^6$ cycles. The Spot-Heating by reformation of the residual stress on welded bead toes has greatly affected the fatigue crack propagation life, but has slightly affected the fatigue crack initiation life.

• Journal of Welding and Joining
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• 제3권2호
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• pp.52-63
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• 1985

Fillet welded joints, specially in ship structure, are well known the critical part where stress concentrate or crack initiates and grows. This paper is concerned with the study of the behavior of fatigue crack growth t the root and toe of load carrying cruciform fillet welded joints under three points bending by the determination of stress intensity factor from the J-Integral, using the Finite Element Method. The stress intensity factor was investigated in accordance to the variation of the weld size (H/Tp). weld penetration (a/W) and plate thickness (2a'/Tp). As mixed mode is occurred on account of shearing force under the three points bending, Stern's reciprocal theory is applied to confirm which mode is the major one. The main results may be summarized as follows 1) The calculation formula of the stress intensity factor at the both of root and toe of the joint was obtained to estimate the stress intensity factor in the arbitrary case. 2) The change of stress field around crack tip gives much influence on each other at the roof and toe as H/Tp decreases. 3) Mode I is a major mode under the three points bending.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.127.2-127.2
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• 2005

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권11호
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• pp.1488-1493
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• 2005

In this study, fatigue tests to obtain S-N curves and FE analyses to obtain structural stress concentration factors were conducted for the two types of cruciform fillet welded joints, that is, load-carrying and non load-carrying types. Then we changed the obtained S-N curve of load carrying joint to that based on hot spot stress. As a result, the S-N curve of load carrying joint based on hot-spot stress was almost exactly coincided with that of non load-carrying joint based on nominal stress. So we have conducted that the fatigue strength of a welded joint with different geometry from the non stress distribution along the expected crack path.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.561-565
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• 2010

용접부는 일반적으로 잘 알려져 있는 바와 같이, 외력에 의한 응력 집중원(stress concentration source)이 되는 것은 물론 용접과정에서의 입열(heat input)로 인한 성분과 조직의 변화에 의해 반복하중에 대한 피로강도(fatigue strength)가 모재의 그것에 비해 훨씬 떨어져서 피로균열(fatigue crack)의 발단이 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 실제로 철도차량에 적용되는 가스용접 이음재 가운데 대표적인 형상시편들을 재질별로 피로실험을 수행하여 피로하중범위-피로수명(${\Delta}P-N_f$) 관계를 도출하여 비교 평가하였다. 또한, 수치 해석적 유한요소법을 이용하여 용접이음재의 응력분포를 해석한 후, 용접이음부에 발생하는 최대주응력으로 (${\Delta}P-N_f$) 관계를 $\Delta\sigma-N_f$ 관계로 재정리하였다. 이상의 결과들을 바탕으로, 가스용접이 적용된 철도차량 차체의 경제적이고 합리적인 피로설계를 위한 기초정보로 사용하고자 하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제10권3호
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• pp.54-62
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• 1992

Large steel water pipes are joined prevalently by bell and method and welded at inside and outside of lapped parts. According to the Korean Standard(KS) for fabrication of water pipes, the weldments are designed to have the length of leg which is same as or larger than the thickness of the pipe. It is recently pointed out that the standard size of weldments is too large, which results in an excessive consumption of material and labor. In this study, several cases of weldments having different sizes were investigated to reduce the length of leg to the effective size. For each case, the analysis of stresses was carried out to evaluate the safety of the welded pipes by using a package program, ANSYS, under the consideration of the loading condition of water pipes which includes the soil pressure on the pipe, the load over the road, and temperature change of the pipe. The results of this study revealed that the weldment which has the length of leg of the size over 0.7*thickness of the pipe could provide a stress level below the yield strength. Especially when the length of leg is 85% of the wall thickness, the maximum equivalent stress is only slightly higher than that of the leg of fillet of the size of 1.0*pipe thickness.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1990년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.93-94
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• 1990

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2001년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.277-280
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• 2001

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권1호
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• pp.55-62
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• 2009

강교 제작에는 강재 표면의 이물질 제거와 피복방식재료의 부착성 증대를 위하여 블라스트 표면처리가 실시되고 있다. 블라스트 표면처리는 쇼트나 그릿 등의 연마재를 압축공기로 분사하여 강재 표면에 충격을 가하는 표면처리법으로, 블라스트 처리에 의해 표면형상이 개선되고 압축잔류응력이 도입되어 용접이음의 피로수명이 향상될 것으로 예상된다. 본 연구에서는 하중비전달형 십자필렛 용접이음의 피로실험을 실시하여, 블라스트 표면처리가 용접이음의 피로거동에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. 피로실험에는 용접 후 무처리 시험편(용접 그대로), 용접 후 블라스트 표면처리 한 시험편과 블라스트 처리 후 열처리에 의해 잔류응력을 제거한 시험편의 합계 3종류의 용접시험편을 대상으로 하였다. 그 결과 블라스트 표면처리에 의해 용접지단부의 곡률반경은 약 29% 증가하였으며, 용접지단부의 인장잔류응력이 제거되고 압축잔류응력이 도입되었다. 그리고 블라스트 처리에 의해 피로수명과 피로한계가 증가하였다. 피로수명은 응력범위가 낮을수록 더 크게 증가하였고, 피로한계는 약 1.5배 증가하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권3호
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• pp.220-226
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• 2003

본 연구에서는 선박 용접구조물의 피로균열 발생 여부와 균열의 진전 상황을 실시간으로 모니터링하기 위한 기초 연구단계로서 선박의 전형적인 용접형태인 필렛용접부(fillet welded joint)의 피로시험에 대한 음향방출(Acoustic Emission, AE)기법의 적용성을 검토하였다. 필렛용접부의 피로시험에서 균열의 발생과 진전, 위치를 검출하기 위하여 AE 카운트(ring down count)와 위치표정(source location)등을 이용하였다. 시험결과 용접 토우(toe)부의 표면균열(surface crack)이 관통균열(through crack)로 발전하기 전까지의 AE 신호는 비교적 미약하게 나타났으나 균열의 발생시점과 위치를 카운트-위치표정으로 어느 정도 추정 가능함을 확인하였다. 표면균열이 브라켓의 두께방향으로 관통한 시점에서는 AE 카운트의 양이 급격히 증가하였으며 카운트-위치표정, 이벤트(event)-위치표정으로 균열의 위치와 발생시점을 명확하게 확인할 수 있었다. 또한 AE 위치표정과 클러스터(cluster) 기능을 이용하여 균열발생 위치 이외의 영역에서 검출된 신호는 잡음에 기인한 것으로 추정할 수 있었다.