• 제목/요약/키워드: Stress Concentration(응력집중)

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유한요소해석을 이용한 국부 감육배관에 대한 응력집중계수 제시 (Finite Element Based Stress Concentration Factors for Pipes with Local Wall Thinning)

  • 손범구;김윤재;김영진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권7호
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    • pp.1014-1020
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    • 2004
  • The present work complies the elastic stress concentration factor for a pipe with local wall thinning, based on detailed three-dimensional elastic FE analysis. To cover practically interesting cases, a wide range of pipe and defect geometries are considered, and both internal pressure and global bending are considered. Resulting values of stress concentration factors are tabulated for practical use, and the effect of relevant parameters such as pipe and defect geometries on stress concentration factors are discussed. The present results would provide valuable information to estimate fatigue damage of the pipe with local wall thinning under high cycle fatigue.

Iodine Stress Corrosion Cracking of Zircaloy-4 Tubes

  • Moon, Kyung-Jin;Lee, Byung-Ho
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제10권2호
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    • pp.65-72
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    • 1978
  • 원자로 가동시, 정상상태에서 벗어나 갑작스럽게 출력이 바뀔 때 발생하는 응력의 집중과 핵 분열시 발생하는 요오드의 부식에 의해서 생기는 피복물질의 응력 부식파괴현상을 이해하기 위하여, 이번 실험에서는 지르칼로이-4(Zicaloy-4)관을 사용하여 요오드응력부식 실험을 원자로 안의 상태에 가깝도록 30$0^{\circ}C$의 상태아래서 행하였다. 요오드 농도에 따라서 지르칼로이-4, 관(Tube)의 응력부식에 한 파괴시간을 구했고, 응력부식을 일으킬 수 있는 임계요오드 농도 및 임계접선방향의 응력을 구하였다. 요오드에 의한 응력부식이 화학석인 반응이라기 보다는 기계적인 반응성격을 갖기 때문에 응력부식을 파괴 역학적인 관점에서 설명하고자 응력과 파괴시간을 함수관계로 다음과 같이 표시해 보았다. log t$_{F}$ =5.5- (3/2) log$_{c}$-4log$\sigma$ t$_{F}$ : 파괴시간(") c : 요오드농도(mg/㎤) $\sigma$ : 응력 ($10^4$psi).

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금속-유리 간 접착강도 검증을 위한 전단시험 시편형상에 따른 응력분포 연구 (Stress Distribution Study along Shear Test Specimen Shape for Bonding Strength Verification between Glass and Metal)

  • 김혜성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권7호
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    • pp.455-463
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    • 2022
  • 세계 각국에서는 위성용 카메라 등 고신뢰성을 요구하는 카메라에 대한 연구개발 필요성이 높아짐에 따라 시편시험 수행을 통해 광기구 구조물과 광학부품 간 접착강도 물성치의 신뢰성을 확보해오고 있다. 다만 널리 활용되고 있는 시편형상은 취성 경향이 높은 유리 및 유리세라믹 소재에의 적용에 적합하지 않아 접착강도 한계값 도달 전 유리 부분 응력집중으로 인한 소재 자체 깨짐 현상이 정확한 접착강도 획득에 어려움을 유발한다. 본 연구에서는 유리 소재 자체 파단이 발생한 시편시험 결과를 바탕으로 다양한 시편형상에 대한 전단시험 환경에서의 응력분포 특성을 해석적으로 분석하였다. 이를 통해 유리부의 응력집중을 완화할 수 있는 형상적 특징을 도출하여 시편시험으로 검증가능한 접착 전단강도의 범위를 개선하였다.

합금강의 응력집중 및 평균 응력에 따른 피로 특성 (Effects of Stress Concentration and Mean Stress on Fatigue Properties of Alloy Steels)

  • 김현수;박윤기;황주환;윤중근
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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    • pp.115-117
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    • 2005
  • The purpose of this study is to establish the fatigue design criteria for the notched structural components subjected to high mean stress. In order to do it, the effects of stress concentration factor on the monotonic and cyclic tensile properties were investigated. Based on the results, two fatigue design approaches for the notched specimen using Goodman diagram was established and verified by comparing with the experimental result.

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잔류응력을 고려한 광탄성실험의 광응력법칙 개발에 관한 연구 (2) -잔류응력을 고려한 광응력법칙의 응용- (A Study on the Development of Stress Optic Law Considering Residual Stress in Photoelastic Experiment(II) -Application of Stress Optic Law Considering of Residual Sterss-)

  • 서재국;황재석;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권8호
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    • pp.1810-1821
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    • 1995
  • Photoelastic experiment has been used to analyze stress of structure and stress in the vicinity of crack tip etc.. Model experiment such as photoelastic experiment has been restricted by problem of residual stress in the photoelastic model material. They are generated by molding, cutting and time effects etc.. They produce some errors in the results of photoelastic experiment data. In this paper, stress optic law considering residual stress already developed by authors was applied to the stress concentration problem and fracture mechanics. Although the specimen was bad with residual stress, we could obtain good results by using the stress optic law considering residual stress. It was found that the stress optic law of photoelastic experiment could be applied to the stress analysis of bimaterial.

해상 풍력 발전 Jacket 지지구조물의 X-joint 응력 집중 현상 (X-joint stress concentration of offshore wind turbine jacket support structures)

  • 이주상;박현철;;이종선;백재하
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.39.1-39.1
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    • 2011
  • Due to less turbulence and no land limitation, offshore wind energy gets more attention than onshore. Jacket structure is regarded as a suitable solution for the water depth ranging from 30 to 80 meters. In general, joint stress concentration of jacket support structures affects their fatigue life. Nowadays, most jacket structures for offshore wind turbines have tubular X-joint between legs. In this paper, a study on X-joint stress concentration of offshore wind turbine jacket structure is performed by using 50m water depth model. Stress of X-joint on offshore environmental conditions are discussed.

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강바닥판 구조성능 개선을 위한 보강재 설치에 관한 매개변수해석 (A Numerical Analysis on the Diaphragm and Cutout Structures for Improvement of Structure Performance in Orthotropic Steel Decks)

  • 신재철;안주옥
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.41-47
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    • 2009
  • 강바닥판의 횡리브 복부판에서는 전단력과 비틀림 모멘트가 작용하는 동시에 종리브의 비틀림으로 인한 면내외 변형이 작용하기 때문에 교차부와 컷아웃부에 응력집중현상이 발생한다. 본 연구는 피로균열 발생사례가 가장 높은 교차부와 컷아웃부에서의 응력집중현상 완화를 통하여 피로성능을 향상시킬 수 있는 구조상세를 개발하기 위하여 수행되었다. 다이아프램의 설치는 교차부와 컷아웃부에서의 응력집중현상 완화효과에 유리한 구조상세이다. 다이아프램의 위치에 대한 응력집중의 양상을 분석하기 위해서 다이아프램 위치를 횡리브 복부판과 일치된 곳으로부터 교축방향으로 이동시켜 가며 그 응답을 수치적으로 분석하였다. 또한 컷아웃폭을 대상으로 매개변수해석을 수행하여 최대응력 감소효과를 분석하였다. 그 결과 다이아프램은 횡리브 복부판과 횡리브 축 방향으로 일치되도록 설치하는 것이 응력집중현상을 완화시켜 구조성능 개선에 유리한 구조상세임을 알 수 있었다. 그러나 어떤 경우에도 다이아프램을 설치하지 않은 경우보다는 설치한 경우가 피로성능에 유리함을 알 수 있었다. 컷아웃폭은 바닥강판으로부터 종리브 바닥판면까지의 거리($y_{gotal}$)에 대한 바닥강판으로부터 컷아웃부의 종리브와 횡리브 교차점까지의 거리($y_i$)의 비($y_i/y_{total}$) 0.85가 되도록 컷아웃폭을 설정하는 경우가 구조성능 개선에 유리한 구조상세임을 알 수 있었다.

브래킷 결합형식에 따른 용접 구조물의 파이프에서 발생하는 응력분포와 응력집중에 관한 연구 (A Study on the Stress Distribution and Stress Concentration of Pipe with Respect to Attached Shape and Method of the Bracket in a Welding Structure)

  • 전형용;성낙원;한근조
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.28-37
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    • 1999
  • This investigation is the result of the structural analysis by finite element method and test for considering stress distribution and stress concentration to be generated according to the change of attached shape and method of the bracket to pipe in welding structure. Generally, members that consist structures are subjected to various forces and are jointed each other with a number of bracket. In this case, circular pipe was adapted in order to weld these members easily and to study the optimal design which is used a beam with shape section as main components of the structure, According to attached shape and method, distributed stress on circular pipe is appeared so differently. This may result deeply effects with respect to thickness, material properties. So a study on attaching shape and method of bracket to circular pipe is needed. In this paper, to obtain the maximum equivalent stress or stress concentration was used experimental and F.E.M. analysis. First five parameter was defined with respect to attached a shape and method to circular pipe i.e. the variation of the attached area, the variation of the attached shape, the variation of the attached length, the variation of both directin angles, the variation of the upper angle. Afterward the experimental analysis was practiced as the variation of the both direction angel and the finite element analysis was practiced as each parameters. We can discover stress distribution and stress concentration according to the change of form of bracket. And the result can be referenced for a design of similar structure.

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하중 비전달형 면외 거셋판이 부착된 강교량 부재의 피로강도 (The Fatigue Strength of Steel Bridge Components Attached with Non-load Carrying Out-of Plane Gusset Plate)

  • 우상익;정경섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권4호통권37호
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    • pp.779-788
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    • 1998
  • 본 논문은 강교량 부재에 번번하게 사용되는 용접상세로 비교적 낮은 피로강도를 보이는 부재에 대해 실험과 해석적 연구를 수행하였다. 측정응력을 고려해보면, 피로균열은 복부에 연결되는 거셋판의 필렛용접 지단부에서 시작하였으며, 용접단면의 기하학적 조건과 불연속성으로 인하여 집중응력이 발생하는 것으로 나타났다. 비드단면의 기하학적 형상을 고려한 FEM 모델의 해석결과와 동일한 위치에서 게이지에 의한 측정응력은 둘다 비슷한 수준의 응력집중이 용접지단부에서 발생하고 있음을 보여주고 있다. 피로실험 결과를 AASHTO와 JSSC의 피로설계기준과 비교한 결과, 80mm와 150mm 부착 시험편 모두에서 AASHTO의 D와 E등급, JSSC의 F와 G등급을 만족하거나 상회하는 것으로 나타났다. 또한, WG1와 WG3 시험편은 AASHTO와 JSSC의 S-N선도 보다 완만한 -0.3의 기울기를 갖는 것으로 나타났다.

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