• 열처리공학회지
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• 제9권2호
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• pp.147-158
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• 1996

Generally, analytical consideration on the behaviour of metallic structures during quenching process, and analysis on the thermal stress and deformation after heat treatment are very important in presumption of crack and distorsion of quenched material. In this study a set of constitute equations relevant to the analysis of thermo elasto-viscoplastic materials with strain hysteresis during quenching process way presented on the basis of contimuum thermo-dynamics mechanics. The thermal stresses were numerically calculated by finite element technique of weighted residual method and the principle of virtual work. In the calculation process, the temperature depandency of physical and mechaniclal properties of the material in consideration. On the distribution of elasto-viscoplastic thermal stresses according to radial direction, axial and tangential stress are tensile stress(50MPa, 1.5GPa and 300MPa) in surface and compressive stress(-1.2GPa, -1.14GPa and -750MPa) in the inner part on the other hand, radial stress is tensile stress(900MPa) in area of analysis. According to axial direction, tangential stress gradients are average 60MPa/mm on the whole. The reversion of stress takes place at 11.5 to 16.8mm from the center in area of analysing.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권2호
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• pp.111-121
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• 1998

It is well recognized that a excessive temperature gradient from the junction of head to skirt in axial direction in a hot pressure vessel can cause unpredicted high thermal stress at the junction and/or in axial direction of a skirt. this thermal stress resulting from axial thermal gradient may be a major cause of unsoundness of structural integrity. In case of cyclic operation of hot pressure vessels, the thermal stress becomes one of the primary design consideration because of the possibility of fracture as a result of cyclic thermal fatigue and progressively incremental plastic deformation. To perform thermal stress analysis of the junction and cylindrical skirt of a vessel, or, at least, to inspect quantitatively the magnitude and effect of thermal stress, the temperature profile of the vessel and skirt must be known. This paper demonstrated the temperature distribution and thermal stress analysis for the junction of skirt to head using F.E. analysis. Effect of air pocket in crotch space was quantitatively investigated to minimize the temperature gradient causing the thermal stress in axial direction. Effect of the skirt height on thermal stresses was also studied. Analysis results were compared with theoretical formulas to verify th applicability to the strength calculation in design field.

• 한국주조공학회지
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• 제34권4호
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• pp.136-142
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• 2014

Numerical solution of thermal stress by CAE analysis could be an effective method in product development stage of castings to predict and treat the problem of solidification cracking of castings. Quantitative stress-strain data are necessary, in this case. Tension type apparatus of a solidification crack test which can measure stress-strain relationship quantitatively was developed and the test procedure was established by this research. Solidification crack strength obtained from the following test procedure could be utilized to evaluate it in terms of effect factors on thermo-plastic characteristic of solidifying alloy such as grain size of solid, grain morphology, distribution of solid grain, etc. Proposed test procedure is as follow: Prediction of temperature at the failure site of solidification cracked specimen by computer simulation of solidification, Calculation of solid fraction of the failure site from thermodynamic solution of solidification under Scheil condition.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제27권1호
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• pp.31-42
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• 2015

소성응력분포법과 변형률적합법은 콘크리트충전 각형강관(RCFT, rectangular concrete filled tube) 기둥의 P-M조합강도 산정을 위한 대표적인 두 방법으로, 일반적으로 소성응력분포법은 근사적인 강도치를 제공하는 반면 변형률적합법은 단면에 사용되는 각 물성치의 구성방정식이 정확하다는 전제 하에서 정해에 가까운 해를 제공한다. 최근 변형률적합법에 따른 RCFT기둥의 P-M조합강도 산정에 관한 필자의 연구에 따르면, 현재 연구된 외부 강관으로 구속된 콘크리트 구성방정식이 부정확하기 때문에, 변형률적합법을 통해 산정된 다양한 물성치를 가지는 콘크리트와 강재의 조합으로 이루어진 단면의 P-M조합 강도가 부정확하게 산정되는 것으로 나타났다. 이에 따라 본 연구에서는 기존에 수행된 실험결과를 분석하여 콘크리트충전 각형 강관기둥의 P-M 조합강도 예측을 위한 변형률적합법에 활용될 수 있는 충전콘크리트의 구성방정식을 제시하고 그 타당성을 입증하였다. 본 연구에서 추구하는 모형은 실무적용을 위한 우회적이고 현상학적 모형으로, 외부 강재와 내부 콘크리트 간 상대강도비와 강재의 판폭두께비의 P-M조합강도에 대한 영향을 압괴변형률의 크기에 반영하여 단면내의 힘의 재분배 정도를 조절함으로써 실험결과와 합치하는 결과를 얻어내는 모형이다. 이를 위해 현 규준에서 제시하고 있는 압괴변형률 0.003의 일괄적 제한의 한계를 지적하였으며, 상대강도비와 판폭두께비의 P-M조합강도에 대한 영향을 압괴변형률의 크기에 반영하여 단면내의 힘의 재분배 정도를 조절함으로써 실험결과와 합치하는 결과를 얻어내는 모형을 제시하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.483-492
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• 2009

소성영역에서 부재의 강성감소, 휨효과 및 잔류응력의 영향을 고려하면서 극한 한계상태에서 강골조의 거동을 평가하기 위해 개선 소성 힌지법을 이용하여 평면강골조의 비선형해석을 실시하고, 강접 및 반강접 평면강골조의 다양한 모델에 대한 수치해석을 통하여 거동을 평가하는데 목적이 있다. 그리고 상용프로그램을 이용한 해석결과를 이용하여 반강접율의 변화에 따른 골조의 거동을 분석한다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 1995년도 춘계학술대회논문집
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• pp.196-202
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• 1995

Drawbead formulation is the first process together with a binder wrap process in a sheet metal forming process. The purpose of a drawbead is to control the flow of the metal into the die in panel press forming. To simulate the drawbead formation process, an elasto-plastic finite element formulation is derived from the equilibrium equation an drelated boundary conditions considering the proper contact conditons. The developed finite element program is applied to drawbead formation in the plane strain condition. The simulation of drawbead formation produces the distribution fo stress and strain along the bead and the resultant elongation of the sheet in the cavity region with respect to various cavity dimensions of the sheet as well as the punch force of a drawbead and the amount of draw-in with respect to the stroke fo a drawbead. The numerical resutls provides the fundamental information as a boundary condition to analyze the complex binder wrap phenomena and panel press forming in simple way.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.13-19
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• 2011

본 연구에서는 강재가 맞대기 이음으로 연결될 경우 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 쉬트(sheet)를 맞대기 이음부에 접착할 경우 강재 및 CFRP 쉬트에 발생하는 응력을 해석하였다. CFRP 쉬트로 보강한 경우 접착제의 두께, 강재와의 접착 길이, CFRP 강도 변화를 매개변수로 사용하여 이 매개변수에 변화에 따른 이음부의 응력분포를 분석하였다. 또한 CFRP를 여러 층으로 접착할 경우 각 층의 강도를 다르게 변화시켜 맞대기 이음부에 유리한 응력분포를 나타내는 CFRP의 강도를 제시하였다. 본 연구를 위해 빠른 수렴성을 가지며 왜곡된 요소형상에서도 정확한 응력결과를 보이는 강화변형률장(Enhanced Assumed Strain Field)을 사용한 평면변형률 유한요소에 대한 프로그램을 작성하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.269-273
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• 2003

During the laser welding, weldments are suddenly heated by laser beam and cooled. This phenomenon gives occasion to complex welding residual stresses, which have a great influence on structural instability strength, in laser welds. However, a relevant research on this field is not sufficient until present and residual stress measurements have experimental and practical limitations. For these reasons a numerical simulation may be attractive in order to solve the residual stress problem. In order to determine the distribution of heat and welding residual stresses in laser welds with the nail-head shape, authors conduct the finite element analysis (two-dimensional unstationary heat conduction & thermal elasto-plastic analysis). From the result of this study, we can confirm the stress concentration is occurred at the place of melting line shape changed in laser welds with the nail-head shape.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권2호
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• pp.109-120
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• 2016

본 연구에서는 콘크리트 채움 U형 하이브리드 합성보의 실물대 휨 실험을 수행하고 평가하였다. U형 강판의 웨브에는 공칭인장강도 400MPa 일반강종의 강재(SS400) 하부플랜지에는 공칭인장강도 570MPa 고강도 강재(SM570)의 강판을 각각 적용하였다. 연구의 주요 목적은 최대의 휨성능을 발현할 수 있는 하이브리드 단면구성과 설계지침의 개발이었다. 4점 단조가력실험의 수행을 통해 제안된 모든 하이브리드 합성보 실험체들은 의도한대로 소성모멘트 이상의 강도발현과 충분한 연성거동을 나타내었다. 그리고 하이브리드 합성단면의 소성중립축의 위치가 상부 콘크리트 기준으로 합성단면 전체깊이의 15%이내에 존재할 경우 휨강도 산정 시 소성응력분포법의 적용이 가능할 것으로 판단되었다. 또한 실험결과를 기반으로 하이브리드 합성보에 적합한 강성산정과정을 제안하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.75-82
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• 2001

건조 후 수행하는 수압시험 또는 화물의 적재 등과 같은 정하중은 파랑변동하중에 비하여 선체구조물에 상당히 큰 응력을 유발한다. 이러한 정하중이력에 의하여, 선체구조물의 응력집중으로 인해 피로강도가 문제되는 용접이음부에서는, 재료의 탄소성 거동에 의하여 초기용접잔류응력이 상당히 이완될 것으로 예상된다. 따라서, 이러한 용접이음부의 피로강도를 평가할 때에는 이완된 잔류응력의 영향을 고려하는 것이 보다 합리적이다. 본 연구에서는 선체구조물의 여러 가지 용접형태 중 Padding plate가 용접된 형태에 대하여 정하중이력($0.5{\sigma}Y,\;0.85{\sigma}Y$)에 의한 초기 용접잔류응력의 변화를 측정하며, 잔류응력의 변화가 피로강도에 미치는 영향을 검토한다.