• 대한기계학회논문집A
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• 제38권2호
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• pp.177-184
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• 2014

본 논문에서는 보수용접부 폭 변화에 따른 이종금속 맞대기 용접부(Dissimilar metal butt weld) 용접잔류응력의 분포 및 동종금속용접/기계적 하중에 의한 재분배 거동을 평가하였다. 이를 위해 5가지 다른 보수용접부 폭을 고려한 상세 2차원 유한요소 열해석 및 응력해석을 수행하였다. 유한요소해석 결과를 바탕으로 보수용접에 의한 용접잔류응력 분포를 평가하였으며, 동종금속용접 및 기계적 하중에 의한 응력 재분배 특성을 평가하였다. 보수용접에 의해 배관 내면에서는 큰 인장 용접잔류응력이 축방향과 원주방향에 대해 발생하는 것으로 나타났으며 보수용접부 폭이 특정값 이상이 되면 용접잔류응력 분포가 변하는 것으로 나타났다. 그러나 동종금속용접과 기계적 하중을 고려하면 인장잔류응력값이 크게 감소하였으며 그 경향은 보수용접부 폭에 무관한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.832-842
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• 1996

Fatigue life prediction and fatigue behavior of circular notched carbon fiber reinforced plastic laminates are presented. Point and average stress criteria by Whitney and Nuismer are generalized to fatigue fracture criteria for notched laminates. Residual strength degradation model and the assumptions on the stress redistribution are introduced during the derivation of prediction equations. S-N curve, Basquin's relation, and H and H's FLPE1 are chosen for evaluation of residual strength of unnotched laminates and six prediction equations are derived. Experiments are performed using Graphite/Epoxy laminates whose fiber orientation is $[0$^\circ$/+45$^\circ$/-45$^\circ$/90$^\circ$]s. Presented prediction equations are reasonably close to experimental data and proposed appoach is found to be suitable to predict fatigue life of notched composite laminates.

• 한국안전학회지
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• 제13권2호
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• pp.45-53
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• 1998

A method to predict the creep behavior of fiber-reinforced ceramic composites at high temperatures was suggested based on finite element modeling using constituent creep equations of fiber and matrix and showed good agreement with the experimental results. The effects of matrix creep behavior, fiber volume fraction, and residual stresses on the composite creep behavior were also investigated. The results showed that the primary behavior of composites was greatly affected by that of matrix but post-primary behavior was governed by fiber creep characteristics. The increase of fiber volume fraction from 15 vol% to 30 vol% caused the 50% and 40% decrease of steady-state creep rates and total creep strains at $1200^{\circ}C$, 180MPa, respectively. Feasible compressive residual stresses in the matrix caused by different thermal expansion coefficients between the fiber and the matrix could significantly reduce total creep strains of the composite. The creep deformation mechanism in the fiber-reinforced ceramic composites could be explained by the stress transfer and redistribution in the fiber and matrix due to different creep characteristics of its constituents.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권7호
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• pp.707-712
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• 2015

용접변형은 용접 시 구조물 내에서의 불균일한 온도분포특성으로 인하여 필연적으로 유발되는 현상이다. 또한 용접변형이 발생된 용접구조물의 일부를 제거하는 과정에서 구조물내의 용접잔류응력과 강성의 연속적인 변화에 따라 추가적인 변형이 발생하여 변형의 재분포가 이루어진다. 특히, 이러한 현상은 선박의 제조과정 중 대형블럭을 옮기기 위해 설치된 러그의 절단과정에서 살펴볼 수 있다. 용접구조물의 부분 제거 시 발생되는 변형의 재분포는 절단공구의 파손 등의 문제를 야기하기도 한다. 본 논문은 실험을 통하여 용접구조물의 부분 제거에 따른 용접변형의 재분포가 어떠한 양상으로 발생되는지 연구하기 위한 것이다. 실험을 위해 필릿용접을 실시하였고, 용접된 리브의 일부를 제거함에 따라 발생되는 종굽힘과 각변형을 측정하여 비교 및 분석하였다.

• 한국주조공학회지
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• 제17권6호
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• pp.577-584
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• 1997

Evaluation of rolling contact fatigue damage as well as material development for roll of rolling mill is being studied until quite recently. In this paper, a focus has been imposed on evaluating the rolling contact fatigue damage. In order for this, the accumulating process of rolling contact damage using the ferritic, pearlitic and bainitic DCI has been analyzed by X-ray diffraction technique. The main finds are; 1) The graphite in DCI is considered to be a cause of interfering in the redistribution of stress. Eventually, it results in the branching of crack. 2) The evaluation of rolling contact fatigue damage can be estimated in terms of the change of residual stress and/or a half-value breadth on surface during rolling contact.

• Geomechanics and Engineering
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• 제10권3호
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• pp.325-334
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• 2016

Rock salt is a near-perfect material for gas storage repositories due to its excellent ductility and low permeability. Gas storage in rock salt layers during gas injection and gas production causes the stress redistribution surrounding the cavity. The triaxial cyclic loading and unloading tests for rock salt were performed in this paper. The elastic-plastic deformation behaviour of rock salt under cyclic loading was observed. Rock salt experienced strain hardening during the initial loading, and the irreversible deformation was large under low stress station, meanwhile the residual stress became larger along with the increase of deviatoric stress. Confining pressure had a significant effect on the unloading modulus for the variation of mechanical parameters. Based on the theory of elastic-plastic damage mechanics, the evolution of damage during cyclic loading and unloading under various confining pressure was described.

• 한국표면공학회지
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• 제30권3호
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• pp.191-201
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• 1997

Non-passivated electrolytic tinplates withour conventinal chemical treatment self-oxidize in ambient atmosphere to from yellow stain on the outermost surface during the long-term storage. The degree of yellowness of the stain increased linerly with the oxide thickness due to the interfeefence color of the $SnO_2$ Even though the thickness of the oxide layer was very thin, less than 100$\AA$ , it exerts an undesirable influence on the can-making processes, particularly the stripping behavior after ironing. Investigations were carried out on the morphologies of the coating layer, the changes in oxide thickness during successive can-making processes and the averge friction coefficients with the different oxide thinkness. These oxide layers were broken up and distributed within the bulk tin coating during the ironing process. This redistribution of the oxide layer prvented smooth pressing-aside of the tin coating layer, resulting in an increase in the ironing friction coefficient. As the friction was increased, the residual stress along the can wall thinkness(i.e., the hoop stress) was also increased. Due to both the oxibe layer accumulation, which increased the friction coefficient, and the hoop stress, can stripping efficiency without roll-back is reduced.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1411-1417
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• 2010

탄소섬유강화 복합재료는 높은 비강도, 비강성, 설계유연성 및 우수한 화학적 특성 등으로 인하여 여러분야에서 각광받고 있는 구조재료이다. 대부분의 CFRP 복합재료 제품들은 여러 부품들을 주로 볼트, 핀 등의 기계적인 방법으로 조립하여 제작된다. 볼트나 핀에 의해 발생하는 hole 은 구조물 내에서 노치로 작용하여 부품의 강도저하의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 피로하중에 의한 CFRP 복합재료 홀 노치재의 잔류강도를 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여, 시편에 일정 반복 수만큼 피로하중을 부여하였으며, 이후 파괴시험을 통하여 홀 노치재의 잔류강도를 측정하였다. 그 결과, 피로하중으로 인해 하중방향의 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 이 균열이 홀의 노치효과를 감소시켜 잔류강도를 증가시키는 것으로 생각되었다. 시편의 잔류강도는 일정 수준까지 증가하다가 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 Reifsneider 등의 평활재 잔류강도 저하모델과 Yip 등의 홀 노치재 응력재분포 함수를 이용하여, 피로하중 하의 홀 노치재 잔류강도 변화를 수식으로 나타내었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권3호
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• pp.20-28
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• 1997

용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제13권6호
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• pp.943-957
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• 2014

When subjected to fatigue loading, the main failure mode of partially prestressed concrete (PPC) structure is the fatigue fracture of tensile reinforcement. Therefore, monitoring and evaluation of the steel stresses/strains in the structure are essential issues for structural design and healthy assessment. The current study experimentally investigates the possibility of using fiber Bragg grating (FBG) sensors to measure the steel strains in PPC beams in the process of fatigue loading. Six full-scale post-tensioned PPC beams were exposed to fatigue loading. Within the beams, the FBG and resistance strain gauge (RSG) sensors were independently bonded onto the surface of tensile reinforcements. A good agreement was found between the recorded results from the two different sensors. Moreover, FBG sensors show relatively good resistance to fatigue loading compared with RSG sensors, indicating that FBG sensors possess the capability for long-term health monitoring of the tensile reinforcement in PPC structures. Apart from the above findings, it can also be found that during the fatigue loading, there is stress redistribution between prestressed and non-prestressed reinforcements, and the residual strain emerges in the non-prestressed reinforcement. This phenomenon can bring about an increase of the steel stress in the non-prestressed reinforcement.