• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.121-126
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• 2002

The railroad cars or the commercial vehicles are generally manufactured by the spot welding. Among various kinds of spot welded lap joints, multi-lap joints are one of popular joints in manufacturing their body structures. But, fatigue strength of these joints are lower than that of base metal due to high stress concentration at the nugget edge of the spot weld and are known to considerably be influenced by welding conditions as well as the mechanical and geometrical factors. Thus, it is necessary to establish a reasonable and systematic fatigue design criterion for spot welded multi-lap joints. In this paper, the $\Delta$P-N$_{f}$ curves has been rearranged in the $\Delta$$\sigma$-N$_{f}$ relation with the maximum stress at the nugget edge of spot welded multi-lap joints subjected to tensile shear load. Consequently, the fatigue data were evaluated in terms of fracture mechanics by plotting on the $\Delta$OP-N$_{f}$ curves. From the results obtained, both of them have been revealed to be applicable to fatigue design of spot welded multi-lap joints. However, the fracture mechanical approach is found to be more effective than the maximum stress approach in the range on N$_{f}$$\geq$2x10$^{5}$ . .

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권1호
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• pp.124-132
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• 1999

Thermal fatigue strength of the solder joints is the most critical issue for TSOP(Thin Small Outline Package) because the leads of this package are extremely short and thermal deformation cannot be absorbed by the deflection of the lead. And the TSOP body can be subject to early fatigue failures in thermal cycle environments. This paper was discussed distribution of thermal stresses at near the joint between silicon chip and die pad and investigated their reliability of solder joints of TSOP with 42 alloy clad lead frame on printed circuit board through FEM and 3 different thermal cycling tests. It has been found that the stress concentration around the encapsulated edge structure for internal crack between the silicon chip and Cu alloy die pad. And using 42 alloy clad, The reliability of TSOP body was improved. In case of using 42 alloy clad die pad(t=0.03mm). $$\sigma$_{VMmax}$ is 69Mpa. It is showed that 15% improvement of the strength in the TSOP body in comparison with using Cu alloy die pad $($\sigma$_{VMmax}$=81MPa). In solder joint of TSOP, the maximum equivalent plastic strain and Von Mises stress concentrate on the heel of solder fillet and crack was initiated in it's region and propagated through the interface between lead and solder. Finally, the modified Manson-Coffin equation and relationship of the ratio of $N_{f}$ to nest(η) and cumulative fracture probability(f) with respect to the deviations of the 50% fracture probability life $(N_{f 50%})$ were achieved.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권5호
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• pp.35-40
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• 2015

Characterization of microstructures and mechanical properties of 83mm thickness EH36-TM welds produced by the combined flux cored arc (FCA) and electro gas (EG) welding processes has been studied with the two different groove conditions, single-V (SV) and double-V (DV) bevels. The welding consumables used for FCA and EG welding processes were ASME/AWS A5.29 (E81T1-K2) and A5.26 (EG72T), respectively. Experimental results showed that all the mechanical properties of welds such as tensile property, CVN toughness and Vickers hardness met IACS requirements. The tensile strength of EG welded plates were reduced by approximately 4% (DV: 3.8%, SV: 4.2%) compared to the base metal. The hardness value of SV-beveled weld metal was slightly lower than that of DV-beveled one. There were no significant differences as per welding groove conditions except for the weld metal. In addition, at the fusion line, the toughness of SV condition was 20J lower and the weld metal was 40J lower than DV condition, respectively. On the basis of microstructural analysis, grain boundary ferrite (GBF) structures for SV condition were 2 times higher volume fraction than for DV condition and their packet sizes were coarsened to almost double. It was thus suggested that the GBF volume fractions and packet sizes in the weld metal of EH36-TM steel plates are the most important factors affecting the mechanical properties of the combined FCA and EG welded joint. Nevertheless, all the results of welds with both DV and SV conditions were found to be excellent.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.144-152
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• 2011

기존의 지하구조물 비개착축조공법은 구조물의 강성을 확보하기 위하여 가설구조인 강관에 철근을 설치하는데 시공시 좁은 공간으로 작업이 불편하고 배근작업으로 인한 자재비용이 과다하는 등 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하는 차원에서 스틸 세그먼트를 이음부로서 연결하여 지하구조물 축조시 가설구조물을 형성하고 철근대신 강선이나 강봉을 설치하여 긴장력을 도입하는 새로운 공법인 P.S.T공법(Prestressed Segment Tunnel Method)이 모색되었다. 본 연구에서는 P.S.T공법 구조물의 휨성능을 평가하고자 그에 대한 실험적인 연구를 수행하였다. 세그먼트 형상비, 우각부 원형강관의 크기, 긴장량의 크기 및 이음부의 용접 유무를 실험변수로 설정하여 구조물의 휨거동 특성을 규명하고 부동한 변수에 따른 구조물의 처짐에 대한 효과를 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권2호
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• pp.135-143
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• 2013

마찰교반용접은 운송 분야 등에서 널리 상업화되고 있다. 본 연구는 마찰교반용접된 A2024-T4 합금의 결함을 비파괴검사(방사선투과검사, 초음파탐상시험, 전기전도도시험)와 파괴시험(인장강도 및 미세조직 관찰)을 실시하여 관찰하였다. 실험 결과 결함 분포도를 얻을 수 있었다. 방사선투과검사에서 발견되지 않은 미세결함이 초음파탐상시험에서는 발견되었으며, 초음파탐상시험은 음압의 차이와 그에 대응하는 색에 의해 결함의 정도를 검사할 수 있는 효과적인 방법이었다. 또한 전기전도도 측정값은 결함의 양이 많아짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 비파괴검사와 파괴검사를 통해 얻은 가장 건전한 조건의 이음 효율은 91% 이었다. 따라서 비파괴검사는 마찰교반용접된 A2024-T4 합금을 검사하는데 있어서 효과적인 방법이라 사료된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.67-67
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• 2009

알루미늄 합금 재질은 무게의 경량화와 기계적강도가 우수하며 다른 비철금속에 비하여 값이 저렴한 장점이 있다. 현재 산업현장에서 활용하는 가장 흔한 접합법으로 TIG, RSW 등과 같은 용융 용접법을 현재는 많이 사용 하고 있지만 열전도도가 높아 열 확산이 빠르고, 이에 따라 모재의 팽창이 일어나 열변형을 유발하며, 산화피막은 그 내부에 함유된 결정수가 아크용접 중 분해되어 수소를 방출함으로 기공이 발생하여 부도체로 저항용접시 전도성을 방해하는 등의 문제를 발생시킨다. 또한 철에 비해 4배정도 큰 전기전도율에 따라 저항용접시 대전류를 사용해야 하는 등의 문제점이 발생하고 있다. 이와 같은 알루미늄 합금의 용융용접 과정에서 발생하는 단점을 극복하는 기술로 고상접합 방법인 마찰교반용접법(Friction Stir Welding)이 활용되고 있다. FSW는 1991년 영국의 TWI에서 개발된 최신 용접법으로 모재를 용융점 아래에서 고상용접시키는 방법으로 용융에 따른 열변형과 흄가스(hume gas)와 스패터(spatter)를 억제시켜 주는 친환경적인 용접법이다. 이러한 마찰교반용접의 기술은 그동안 특허에 따른 로열티가 산업현장에서 사용하는데 문제가 되었으나 특허보호 기간인 20년이 1년정도의 기간밖에 남지 않은 상황에서 그 사용은 날로 증가하리라 본다. 이러한 마찰교반용접부의 결함을 평가하는 방법에는 UT, RT 등이 활용되고 있으나 얇은 박판에서의 결함검출은 용이하지 않다. 이리한 문제점을 해결하기위하여 초음파 가진을 이용한 적외선 열화상 검출 기법을 이용하여 마찰교반용접부의 결함 검출 가능성을 연구하였다. 20kHz의 주파수를 400Watt로 가진시켜 겹치기(lap joint) 마찰교반용접이된 A6061-T6의 용접부에 초음파를 입사하였을 때 발생하는 열을 적외선 열화상 카메라를 이용하여 측정함으로써 마찰교반겹치기 용접부의 결함 검출에 활용하였다. 용접부에 초음파를 입사하였을 때 부분적으로 온도차이가 발생하였고, 그에 따른 열화상을 검출 할 수 있었다. 이러한 열화상과 실제 시험편의 용접부의 강도를 평가하기 위하여 인장시험을 하였다. 그 결과 초음파 적외선 열화상 검출에서 발열부위가 나타난 부분이 인장시험에서 낮은 인장강도를 보였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.82-84
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• 2005

Fatigue assessment of welded structure is very sensitive to the method of local stress determination. Normally, hot spot stress which is surface stress extracted from 0.5t, 1.5t away from weld toe is widely used to obtain local stress. However, this method has a lot of limitation in the evaluation of fatigue strength. Therefore, mesh has to comply with strict requirements since stress extracted from this method strongly rely on mesh size and element types. And that method does not cover the stress gradient through thickness direction since only surface stress is considered. Recently, new method to obtain local stress is proposed, which is structural stress. This method has an advantage, which is mesh intransitiveness and covering the effect of both bending and axial stress in local area. In this paper, fatigue test data for various welded joints was analyzed to review the reliability of structural stress. As a result, it is verified that S-N curve using structural stress guaranteed single master curve for various joint type and testing condition.

• 소성∙가공
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• 제21권8호
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• pp.473-478
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• 2012

The yoke, a component of conventional motor-driven power steering system, often contains welding defects from its manufacturing process. To eliminate these defects, the precision cold forging process has been tried. In this study, the double-action complex forging has been used to manufacture a torsion joint yoke. The backward extrusion proved faster than the forward extrusion in forging of the product. The double-action complex forging process utilized an upper die composed of a punch, a punch guide, a disc spring and a coil spring. The forged material pushes up the punch guide, and then the disc spring and the coil spring balances the backward extrusion force. Consequently, the flow of material was essentially in the forward direction, resulting in a successful forging operation. The forging load of Al 6061-T6 was higher than that of the automotive structural hot rolled plate.

• 한국해양공학회지
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• 제6권2호
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• pp.71-75
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• 1992

기구나 구조물의 피로수명은 노치에서의 피로균열 방생수명에 의하여 지배되기때문에 노치로 인한 피로강도감소계수 $K_f$는 피로설계상 대단히 중요한 인자이다. 노치 선단(Notch root)에서의 피로균열발생명수 N$_c$를 기준으로하면 탄성응력집중계수 $K_t$가 10 정도까지 $K_f$와 $K_t$간에는 거의 직선적인 관계가 있음이 이다- 고에 의하여 명석해졌으나 이는 인장,압축의 축력이 작용하였을 때이며 따라서 기구나 구조부재는 축력외에도 굽힘 피로 하중이 작용하였을때도 많으므로 본 연구에서는 굽힘 피로 하중을 받았을때도 있다. -고의 결론이 적용되는지는 검시코져 본 연구를 실시하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.219-221
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• 2006

In an attempt to optimize friction spot joining process of Al alloys for automobiles, Friction spot joining was used make lap feint on strips of AA5052-H32 and AA6022-T4 aluminium alloy. The effects of joining parameters such as tool rotating speed, plunging depth, joining time and kind of upper plate on the joints properties were investigated. An optimal tensile shear strength parameter of a tool rotating speed of 1000rpm, dwell time 2.5sec with upper plate 6022 can be found to make a good joint.