• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.41-41
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• 2009

To evaluate the applicability of dissimilar joining between Mg and Al alloys in automobile manufacturing process, solid state joining processes such as magnetic pulse welding(MPW), friction stir welding(FSW) and friction spot joining(FSJ) were attempted successfully. MPW process has been concentrated mainly on round section tube to tube and tube to bar welds. AZ31 Mg alloy has been successfully welded to pure Al A1070 as well as to Al alloy A3003. While, for friction stir welding of dissimilar sheet joints, AZ31B/A6061 with the thickness of 2mm were used and a square butt joint with a good quality was obtained at the conditions of 0.8mm/sec of travel speed and tool rotation speed of 850rpm. The maximum tensile strength of 179 MPa, which was about 80 % of the Mg base metal tensile strength, has been obtained. Finally, friction spot joining was attempted to make a dissimilar lap joint between AZ31(0.8mm) and A6061(1mm), while the joint exhibited the same level of tensile shear strength as that of similar Mg joint.

• 대한토목학회논문집
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• 제36권6호
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• pp.979-990
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• 2016

본 연구는 변형률 기반 설계를 위해 개발된 X80 라인파이프의 인장 변형성능을 검증하기 위해 금속의 비선형 거동을 해석할 수 있는 대표적 경험적인 모델인 GTN (Gurson-Tvergaard-Needleman) 모델을 이용한 비선형 유한요소 해석기법을 제시한다. GTN 모델은 재하과정중 금속 내부에서 발생하는 공극의 생성, 성장, 합체에 대한 모델링을 통해 재료의 손상거동을 묘사하는데, 본 연구에서는 GTN 모델에 대한 사용자 정의 재료모델을 작성하고 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS에 연동시켜 강재의 비선형 손상거동을 해석하였다. 비선형 손상해석을 위한 모재와 용접용 재료의 재료상수는 원형봉과 전두께 시편에 대한 인장시험 결과를 수치모사하여 결정하였으며, 결정된 재료상수를 이용하여 SENT (Single Edge Notch Tension) 시험과 CWPT (Curved Wide Plate Test)를 수치모사하였다. 수치해석 결과로부터 인장 변형성능을 산정하고 이를 시험결과 및 기존의 경험공식과 비교한 결과 본 연구에서 개발한 수치기법이 X80 라인파이프 부재의 인장 변형성능을 신뢰도 높게 평가하는 것을 확인하였으며, 결과적으로 변형률 기반 설계에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.145-150
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• 2002

It has been well known that ductile fracture of steels is accelerated by triaxial stresses. The characteristics of ductile crack initiation in steels are evaluated quantitatively using two-parameters criterion based on equivalent plastic strain and stress triaxiality. It has been demonstrated by authors using round-bar specimens with circumferential notch in single tension that the critical strain to initiate ductile crack from specimen center depends considerably on stress triaxiality, but surface cracking of notch root is in accordance with constant strain condition. In order to evaluate the stress/strain state in the specimens, especially under dynamic loading, a thermal, elastic-plastic, dynamic finite element (FE) analysis considering the temperature rise due to plastic deformation has been carried out. This study provides the fundamental clarification of the effect of strength mismatching, which can elevate plastic constraint due to heterogeneous plastic straining, loading mode and loading rate on critical condition to initiate ductile crack from notch root using equivalent plastic strain and stress triaxiality based on the two-parameter criterion obtained on homogeneous specimens under static tension. The critical condition to initiate ductile crack from notch root for strength mismatched bend specimens under both static and dynamic loading would be almost the same as that for homogeneous tensile specimens with circumferential sharp notch under static loading.

• 열처리공학회지
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• 제25권4호
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• pp.196-205
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• 2012

The purpose of this study is to enhance the hardenability and the mechanical properties by the addition of alloying elements such as Ni, Cr, Mo and B for the development of Cr-Mo plastic mold steel with uniform hardness and microstructure. The ingots were prepared by vacuum induction melting and forged to ${\Phi}35mm$ round bar. Forged bars were quenched and tempered at $200{\sim}600^{\circ}C$ for 1.5 hour. Jominy test, boron distribution observation, microstructual observation, tensile test and charpy impact test were conducted. It was confirmed that the hardenablity of these steels was improved by increasing of alloying elements and further promoted by the addition of boron. The critical rate of cooling required to obtain the bainitic structure for 0.27C-1.23Cr-0.28Mo-B steel was $0.5^{\circ}C/sec$. Hardness and strength of Cr-Mo steels decreased with increasing tempering temperature, but elongation and reduction of area increased with increasing tempering temperature. However, impact energy tempered at $400^{\circ}C$ showed the lowest value in the range $200{\sim}600^{\circ}C$ due to the temper embrittlement.

• 국제강구조저널
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• 제18권5호
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• pp.1784-1800
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• 2018

Tension-shear loading is a common loading condition in steel structures during the earthquake shaking. To study ductile fracture in structural steel under multiple stress states, experimental investigations on the different fracture mechanisms in Chinese Q235 steel were conducted. Different tension-shear loading conditions achieved by using six groups of inclined notch butterfly configurations covering pure shear, tension-shear and pure tension cases. Numerical simulations were carried out for all the specimens to determine the stress and strain fields within the critical sections. Two tension-shear fracture models were calibrated based on the hybrid experimental-numerical procedure. The equivalent fracture strain obtained from the round bar under tensile loading was used for evaluating these two models. The results indicated that the tension-shear criterion as a function of the shear fracture parameter had better performance in predicting the fracture initiation of structural steel under different loading conditions.

• 열처리공학회지
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• 제23권4호
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• pp.191-197
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• 2010

Zr addition is known as effective method to improve the anisotropy of steel due to the elongated MnS inclusions which are observed in hot forged steels. The aim of this research is to investigate the effect of Zr addition on the mechanical properties and manganese sulphide morphology of 0.27%C-Cr-Mo plastic mold steel. The ingots were prepared by vacuum induction melting and forged to ${\Phi}35mm$ round bar. Forged bars were quenched and tempered at $560{\sim}640^{\circ}C$ for 1 hour. Jominy test, microstructual observation, tensile test and Charpy impact test were conducted. The morphology of MnS inclusions was changed by Zr addition. The shape of MnS inclusions was not so much lengthened and controlled not to be elongated by Zr inclusions which surround the MnS inclusions. Tensile strength and yield strength of the tempered steels were not nearly affected by the addition of Zr, but elongation and reduction of area were decreased. Especially, the toughness of Zr added steels was deteriorated with increasing of Zr content. From the results of this study, it is assumed that anisotropy of steels was improved by the addition of Zr. However, impact toughness of the steel was significantly decreased by the excessive Zr addition (over 0.066%).

• 콘크리트학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.947-953
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• 2005

기존 연구자에 의해 수행된 GFRP 보강근의 인장특성치 분석을 위한 많은 시험 결과에 의하면, 현행 ASTM 규격에서 제안하는 그립을 사용하여 GFRP보강근에 대한 인장강도 시험을 할 경우, 설계용 인장강도 특성치가 충분히 발현되지 않는 것으로 보고되고 있다. 이러한 원인은 두개의 금속재 블록에 내부 홈을 성형하여 마찰저항 방식에 의해 GFRP보강근을 고정하는 것을 특징으로 하고 있는 ASTM그립은 다양한 외피조건 및 단면형상을 지니고 있는 GFRP보강근의 물리적 특성을 충분히 반영하지 못하고 있는 것에 기인하는 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 GFRP 보강근의 인장강도 특성치가 충분히 발현될 수 있도록 ASTM 그립에서의 최적의 내부 홈 치수를 도출해 내는 방법을 제안하고 시험을 통하여 입증하고자 한다. 본 연구에서 제안하는 ASTM그립에서의 내부 홈 치수에 대한 최적화 방법은 GFRP 보강근의 인장내력을 발현하기 위해 요구되는 최소한의 압축력과 평형을 이루도록 압축변형률 적합조건을 적용하여 GFRP보강근의 직경에 대해 ASTM그립의 내부 홈 직경을 조정하는 방법을 적용하였다. 본 시험에 사용된 시험편의 제작, 가력 및 측정장치의 설치 등은 nh 5806-02에서 제안하는 권고사항에 따라 실시하였다. ASIM그립의 내부 홈 직경크기를 달리하여 실시된 CFRP 보강근의 인장강도 시험결과에 의하면 측정된 인장강도 최대치는 ASTM 그립의 내부 홈 직경의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났으며, 그 중에서 본 연구에서 제안한 방법에 의해 산정된 ASTM그립을 이용한 시험결과가 가장 큰 인장강도 값을 기록하는 것으로 나타났다 따라서 본 연구에서 제안하는 방법은 GFRP 보강근의 인장강도 특성치 분석을 위한 ASTM 그립의 제작에 매우 유용할 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.721-728
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• 2017

보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.