• 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.

• 동력기계공학회지
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• 제20권5호
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• pp.46-51
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• 2016

The TMCP steel has expanded in the marine structure during manufacturing process because of its excellent weld-ability and impact toughness. In the case of merchant ships, coverage of TMCP steel has been used widely on over DH36 Classifications material. The line heating process is applied to the outer surface of the steel plate for the shipbuilding. In this study, We compared between TMCP and normalizing steel for shipbuilding by analyzing some basic data through performing the natural cooling after the line heating. The experimental results show the angular misalignment changes in line heating. Heated surface of normalizing steel material expanded to $-0.3^{\circ}$ and reduced to $+0.2^{\circ}$ after cooling. And during cooling at $194^{\circ}C$ for 1,500 seconds, Angular Misalignment began from - direction to + direction, passed the critical point to the default at 2,200 seconds and did not take place any more at $103^{\circ}C$ after the 2,700 seconds. Angular Misalignment results of TMCP steels and Normalizing steel material show same angular misalignment lasted 1,200 seconds, TMCP steel has given more expansion and contraction angle which is $0.2^{\circ}$ than that of the Normalizing steel. Length difference between expansion and contraction is about 0.3 mm.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권4호
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• pp.79-84
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• 2008

Use of sheet metal structure is increased in various fields such as automobile, aerospace and communication equipment industry. When this structure is welded, welding distortion is generated due to the non-uniformity of temperature distribution. Recently welding distortion becomes a matter of great importance in the structure manufacture industry because it deteriorates the product's quality by bringing about shape error. Accordingly many studies for solving the problems by controlling the welding distortion are being performed. However, it is difficult to remove all kinds of distortion by welding process, though various kinds of methods for reducing distortion are applied to production. Consequently, straightening process is operated if the high precision quality is requested after welding. The local heating method induces compression plastic deformation by thermal expansion in the heating stage and then leaves constriction of length direction in the cooling stage. Accordingly, in the case of sheet metal structure, straightening effect is expected by heating for the part of distortion. This study includes numerical analysis of straightening effect by the local heating method in distortion comes from production of welded sheet metal structure. Particularly straightening effect followed by dimensions of heating area is analyzed according to the numerical analysis. The numerical analysis is performed by constructing 3-dimensional finite element model for 0.4mm stainless steel-sheet metal. Results of this study confirm that straightening effect changes as heating area increases and the optimum value of heating area that proves the maximum straightening effect exists.

• Steel and Composite Structures
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• 제31권3호
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• pp.319-327
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• 2019

This paper describes an experimental study of steel beam-column connections with or without expanded beam flanges with different geometries. The objectives of this study are to elucidate the cyclic behavior of these connections, identify the location of the plastic hinge zone, and provide useful test data for future numerical simulations. Five connection specimens are designed and tested under cyclic load. The test setup consists of a beam and a column connected together by a connection with or without expanded beam flanges. A constant axial force is applied to the column and a time varying point load is applied to the free end of the beam, inducing shear and moment in the connection. Because the only effect to be studied in the present work is the expanded beam flange, the sizes of the beam and column as well as the magnitude of the axial force in the column are kept constant. However, the length, width and shape of the expanded beam flanges are varied. The responses of these connections in terms of their hysteretic behavior, failure modes, stiffness degradation and strain variations are experimentally obtained and discussed. The test results show that while the influence of the expanded beam flanges on hysteretic behavior, stiffness degradation and energy dissipation capacity of the connection is relatively minor, the size of the expanded beam flanges does affect the location of the plastic hinge zone and strain variations in these beam-column joints. Furthermore, in terms of ductility, moment and rotational capacities, all five connections behave well. No weld fracture or premature failure occurs before the formation of a plastic hinge in the beam.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.28-36
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• 2020

조선소에서 이루어지는 선박 건조는 용접에 의해 수행되고 있으며, 친환경선박에 대한 국제적인 요구에 따라 용접물량은 증가하고 있다. 용접부는 비파괴검사를 통하여 품질을 보증하고 있으며, 검사 정보를 나타내는 리포트는 인력이 설계된 도면을 확인하여 수작업으로 용접검사 리포트가 작성된다. 이 과정에서 소요되는 많은 공수와 인적오류로 인하여 손실이 발생하고 있다. 이러한 문제 해결을 위해 본 논문에서는 조선 전용 CAD 소프트웨어를 기반으로 설계된 데이터를 입력하여 용접검사에 관한 리포트가 자동으로 생성되는 시스템에 대하여 다룬다. 개발하는 시스템은 모델링의 도면으로부터 형상 데이터를 분석하여 부재 면의 확장을 통해 용접부를 판단 및 태그 넘버를 생성하고, 용접길이, 두께, 재질 등 검사에 필요한 정보를 자동으로 추출하는 기능을 제공한다. 시스템의 유용성을 검증하기 위해 시스템을 통해 추출된 검사 정보와 모델링 도면을 비교하여 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.72-79
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• 2010

한국국철은 1966년 경부선에서 1.8km의 장대레일을 부설한 이래, 레일 장대화 개량사업을 지속적으로 확대하고 있으며 최근에 착공하거나 계획 중인 주요본선은 전면 장대화하도록 권장하여 부설지역이 광범위해지고 부설률이 증가함으로써 장대레일 관리가 한층 중요하게 되었다. 그러나 최근에는 산업화, 도시화 과정에서 과다 배출된 이산화탄소 등의 온실효과로 등 지구온난화에 따른 장대레일 작업가능시기 단축, 재설정 등 장대레일 작업의 대폭 증가에 대응하여 제한된 유지보수인력, 낙후된 기술과 장비로 장대레일을 적기에 관리는 매우 힘들어 효율적인 장대레일 관리대책이 요구되고 있다. 이러한 관점에서 전국 주요 간선철도 지역의 기후변화와 장대레일 설정온도, 지점별 대기온도 관련 기상자료, 각종 장대레일 관리기준, 한국국철의 안전사고, 장애기록, 절손현황, 기존의 레일 온도측정치, 장대레일 연구자료 등을 종합 분석하고 레일긴장기 소요성능을 검토한 결과, 철도현장에 주로 사용하고 있는 70Ton급 긴장기는 영하온도대역의 긴장력 및 설정연장 1km 이상의 경우 성능에 여유가 없을 것으로 분석되었다. 따라서 1회 설정구간을 과다하게 계획하지 말고, 기온이 영상으로 올라가 레일용접이 가능한 적정시점을 택하여, 레일온도와 설정온도차를 최대한 줄이는 것이 바람직 할 것으로 판단되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.121-127
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• 2018

액체침투탐상법(PT)을 이용한 직경 1 m, 길이 6 m의 초장대형 파이프내면 육성용접부의 표면결함 진단시스템을 개발하였다. 우선 CATIA를 사용하여 주요 유닛 및 PT machine 전체를 3D 모델링하였으며, 이를 구조강도 및 변형 해석에 사용하였고 또한 각 유닛의 동작 간섭현상을 체크하여 2차원 제작도면 생성으로 제작에도 사용하였다. ANSYS를 사용하여 구조강도 해석 및 변형 해석한 결과, 최대 등가응력은 44.901 MPa 발생하였고, 이는 PT machine의 재질인 SS400의 항복인장강도 200 MPa 보다 작으므로 안전하다고 판단되며, 또한 최대 변형은 0.15 mm 발생하였고, 이는 하중이 제거되면 원래대로 돌아간다고 판단된다. 개발된 장비의 성능을 검증하기 위하여 공작물의 최대이동속도 7.2 m/min., 최대회전속도 9 rpm, 반복위치정밀도 1.2 mm, 검사속도 $1.65m^2/min$. 등을 확인하였으며, 이 모든 검사 항목은 개발 목표치를 만족하였다. ASME SEC. V&VIII의 방법에 따라 육성용접층의 균열, 기공, 인더컷 등의 표면결함 유무를 확인하기 위하여 개발한 PT 자동검사시스템을 사용하여 PT검사를 실시한 결과, 표면층의 결함은 관찰되지 않았다. 부가적으로 육성용접부를 평가하기 위하여 ASTM G48-11의 방법으로 Ferric Chloride pitting test에 따라 육성용접층의 부식시험을 실시한 결과 weight loss는 $0.3g/m^2$으로 만족하였으며, 또한 ASTM A751-14의 방법에 따라 육성용접층의 화학성분을 분석 결과 모든 성분이 규격을 만족하였다.