• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.908-913
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• 2000

In the process of integrity evaluation for nuclear power plant components, a series of fracture mechanics evaluation on surface cracks in reactor pressure vessel(RPV) must be conducted. These fracture mechanics evaluations are based on stress intensity factor, K. However, under pressurized thermal shock(PTS) conditions, the combination of thermal and mechanical stress by steep temperature gradient and internal pressure causes considerably high tensile stress at the inside of RPV wall. Besides, the internal pressure during the normal operation produces high tensile stress at the RPV wall. As a result cracks on inner surface of RPVs may experience elastic-plastic behavior which can be explained with J-integral. In such a case, however, J-integral may possibly lose its validity due to constraint effect. In this paper, in order to verify the suitability of J-integral, two dimensional finite element analyses were applied for various surface crack. Total of 18 crack geometries were analyzed, and Q stresses were obtained by comparing resulting HRR stress distribution with corresponding actual stress distributions. In conclusion, HRR stress fields were found to overestimate the actual crack-tin stress field due to constraint effect.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권1호
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• pp.105-112
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• 2002

In recent years, the integrity of reactor Pressure Vessel(RPV) under pressurized thermal shock (PTS) accident has been treated as one of the most critical issues. Under PTS condition, the combination of thermal and mechanical stress by steep temperature gradient and internal pressure causes considerably high tensile stress at the inside of RPV wall. As a result, cracks on inner surface of RPV may experience elastic-plastic behavior which can be characterized by J-integral. In such a case, however, J-integral may possibly lose its vapidity due to the constraint effect. The degree of constraint effect is influenced by the loading mode, crack geometry and material properties. In this paper, in order to investigate the effect of clad thickness and crack geometry on constraint effect, three dimensional finite element analyses were performed for various surface cracks. Total of 27 crack geometries were analyzed and results were presented by a two-parameter characterization based on the J-integral and the f-stress.

• 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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• 제13권2호
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• pp.141-151
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• 2013

The study of environmental stress cracking (ESC) by contact with plastic rulers and PVC erasers which was artificially added to the external stress was carried out in order to accelerate the chemicals crack. To analyze a blooming plasticizer that migrates from the inside of blended eraser to the surface of the eraser, the ESC experiments were carried out at room temperature and $50^{\circ}C$ conditions. The chemicals crack shape caused by the plasticizer and the brittle fracture shape resulted from the external stress were observed in consequence with the cross-sectional surface analysis of the ruler crack by the ESC. The bending strength of the plastic rulers were fractured prior to the yield point and it had low bending flexure stress. We presented that ESC of polymer materials was affected by the polarity of the chemicals and polymer, the exposure time to chemicals, the exposure temperature and the level of strain on the polymer.

• Metals and materials international
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• 제24권6호
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• pp.1432-1437
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• 2018

This work investigated edge-cracking behavior of equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloy during hot rolling at rolling temperatures $500{\leq}T_R{\leq}1000^{\circ}C$. Edge cracks did not form in the material rolled at $500^{\circ}C$, but widened and deepened into the inside of plate as $T_R$ increased from $500^{\circ}C$. Edge cracks were most severe in the material rolled at $1000^{\circ}C$. Mn-Cr-O type non-metallic inclusion and oxidation were identified as major factors that caused edge cracking. The inclusions near edge region acted as preferential sites for crack formation. Connection between inclusion cracks and surface cracks induced edge cracking. Rolling at $T_R{\geq}600^{\circ}C$ generated distinct inclusion cracks whereas they were not serious at $T_R=500^{\circ}C$, so noticeable edge cracks formed at $T_R{\geq}600^{\circ}C$. At $T_R=1000^{\circ}C$, significant oxidation occurred at the crack surface. This accelerated edge crack penetration by embrittling the crack tip, so severe edge cracking occurred at $T_R=1000^{\circ}C$.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.867-876
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• 1987

본 연구에서는 보통강재인 SS 41 강을 열처리하여 얻은 M.E.F.복합조직강의 모상입경변화와 3.5% NaCl수용액의 pH변화 조건하에서 반복굽힘피로실험을 하여 부식 피로파괴에 미치는 영향에 대해 고찰하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.17-26
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• 2024

항공기 엔진은 비행 중 고온, 고압과 터빈 축의 회전으로 인한 응력이 발생한다. 이러한 하중으로 인해 구조 내/외부에 미세한 균열이 발생할 수 있다. 이는 구조적 결함으로 이어져 부품의 수명에 악영향을 줄 수 있다. 이러한 현상을 사전에 방지하고자 균열에 대한 유한요소해석이 진행된다. 하지만 이 과정은 반복적인 균열 모델링이 이루어져 많은 시간과 노력을 수반한다. 그러므로 본 논문에서는 유한요소모델 기반의 균열 모델링 기법을 개발하였다. 균열 모델링에는 점 간의 연결에 제한을 가지고 공간을 삼각 분할하는 Constrained Delaunay Triangulation(CDT)을 사용하였다. 반타원 균열을 가지는 평판과 원통형 용기에 대한 응력확대계수 비교를 통해 기법을 검증하였으며, 균열 해석에 유용함을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.239-245
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• 2006

초음파를 이용한 추진기관의 비파괴검사는 X-ray 검사에 비하여 경제성이 우수하고, X-ray 검사시 취약한 dis-bond, damage 등의 결함 검출이 우수한 편이다. 그리고 전용시설의 필요없이 현장에서 실시간으로 검사가 가능하며 방사선 작업에 비하여 안전한 방법이다. 본 논문에서는 고체 추진제에 대한 초음파 특성을 분석하고, 추진제/라이너 미접착에 대한 내측과 외측 검사 방법 및 추진제 damage에 의한 미세 크랙검출에 대하여 실험 및 분석하였다. 실험 결과, 추진제에서의 초음파 감쇠는 $6\sim8db/cm$로 비교적 큰 감쇠를 보였으며 추진제/라이너 미접착에 대한 내 외측 검사에 있어서도 제한된 조건이지만 검출 가능성을 보였다. 그리고 damage에 의한 추진제 미세 크랙도 초음파의 감쇠특성을 이용하여 검출 가능함을 보였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.581-584
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• 2008

본 연구에서는 판상-링형 구속시험방법의 유효성 평가를 위하여 그 특성을 국내.외에서 제안된 콘크리트 구속수축시험방법과 비교하여 간편하고 정량적인 수축균열 평가방법의 개발을 위한 기초자료를 제시하고자 하였다. 판상-링형 구속시험방법의 적정 시험체 치수를 검토하기 위하여 시험체 내부링 직경 100, 150 및 200mm, 시험체 높이 30 및 50mm에 대하여 온도 20${\pm}$3$^{\circ}$C, 습도 60${\pm}$5%의 항온항습조건에서 양생 후 마이다스 프로그램을 이용한 3D Solid 요소의 수치 해석, 건조수축변형, 구속수축응력, 균열면적 및 균열 포인트 측정 등 콘크리트의 구속수축균열 특성을 평가하였으며, 그 결과 콘크리트 링 시험체 내부 링 직경 최소 150mm이상, 높이 50mm에서 변별력 있는 평가가 가능한 것으로나타났다. 본 연구를 바탕으로 향후, 판상-링형 구속시험방법에 있어서 온도, 풍속 등의 환경조건 및 배합조건에 따른 콘크리트의 구속수축균열특성에 관한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제26권4호
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• pp.133-140
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• 2019

열 사이클 조건이 전해 Cr/Ni-P 이중도금 시편의 접합강도 및 균열성장거동에 미치는 영향을 분석하였다. 전해 Ni-P 도금층을 열처리를 통해 결정화 시킨 후 전해 Cr 도금 후 한번 더 열처리한 결과, Cr/Ni-P 계면에서 상호확산으로 인해 Cr-Ni 고용체 band layer가 관찰되었다. 열 사이클 전 접합강도는 25.6 MPa이였으나, 1,000사이클 후 Cr 도금층의 균열 밀도 및 표면 거칠기 증가로 인해 도금층과 접착제 사이의 기계적 고착효과가 향상되어 접착제와 Cr 도금층 사이에서 박리되었고, 접합강도는 47.6 MPa로 점차적으로 증가하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권8호
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• pp.524-537
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• 2008

Zr-based amorphous alloy matrix composites reinforced with metallic continuous fibers were fabricated by liquid pressing process, and their fracture properties were investigated by directly observing microfracture process using an in situ loading stage installed inside a scanning electron microscope chamber. About 60 vol.% of metallic fibers were homogeneously distributed inside the amorphous matrix. Apparent fracture toughness of the stainless-steel- and tungsten-fiber-reinforced composites was lower than that of monolithic amorphous alloy, while that of the Ta-fiber-reinforced composite was higher. According to the microfracture observation, shear bands or cracks were initiated at the amorphous matrix, and the propagation of the initiated shear bands or cracks was effectively blocked by fibers, thereby resulting in stable crack growth which could be confirmed by the fracture resistance curve (R-curve) behavior. This increase in fracture resistance with increasing crack length improved fracture properties of the fiber-reinforced composites, and could be explained by mechanisms of formation of multiple shear bands or multiple cracks at the amorphous matrix and blocking of crack or shear band propagation and multiple necking at metallic fibers.