• Steel and Composite Structures
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• 제12권3호
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• pp.249-260
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• 2012

In this study, stress and deflection behaviours of T-type welding joint applied to HE200M steel beam and column were investigated in finite element method (FEM) under different distributed loads. In the 3D-FEM modelling, glue option was used to contact between steel materials and weld nuggets. Geometrical model was designed as 3-dimensional solid in ANSYS software program. After that, homogeneous, linear and isotropic properties were used to design to materials of model. Solid-92 having 3-dimensional, 4 faced and 10-noded was selected as element type. In consequence of mesh operation, elements of 13285 and nodes of 28086 were occurred. Load distribution was applied to top surface of steel beam to determine behaviours of stress and deflection. As a result of FEM analysis applied with the loads of 55,000 N, 110,000 N and 220,000 N, maximum values were obtained as 116 N/$mm^2$, 232 N/$mm^2$ and 465 N/$mm^2$ for stress and obtainedas 1,083 mm, 2,166 mm and 4.332 mm for deflection, respectively. When modelling results and classical calculation values were compared, it was obtained difference of 10 % for stress values and 2.5% for deflection values.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권3호
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• pp.377-384
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• 2011

최근에 국내의 건설현장에서는 공기단축과 시공성 향상을 위하여 구조분야에서 다양한 공법이 개발되고 있으며 HRC 공법도 그중 하나로서 주차장이나 사무소 건물에 적용이 가능하다. 이 공법은 구조적 효율성을 높이기 위하여 보의 중간에 겔버 조인트를 도입하고 있으며, 핀 접합부에는 공장에서 제작되는 HRC 복합보 내부에 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트를 삽입하여 현장에서 철골보와 볼트접합이 가능하도록 하였다. 이 연구에서는 철골보와의 핀접합을 위해 HRC 복합보의 내부에 삽입된 연결플레이트와 콘크리트와의 일체성 확보를 검증하기 위하여 6개의 실험체에 대하여 연결플레이트의 길이와 높이, 플레이트에 용접되는 스터드 볼트의 수를 변수로 하여 실험을 실시하였다. 실험결과는 처짐과 철근의 변형도에 대하여 현행규준에 따라 비교하였다. 실험결과 주어진 하중의 범위 내에서 스터드 볼트가 용접된 연결플레이트와 철근콘크리트보는 일체성을 확보하고 있는 것으로 조사되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.319-325
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• 2015

차량 경량화가 진행되고 있는 요즈음 상용차의 프레임이나 데크를 일반강에서 고장력강으로 대체하고 있는 상황이다. 일반강의 용접부 내구 특성에 대한 연구는 지금까지 많이 이루어졌으나 고장력강 용접부에 대한 연구는 거의 진행되지 않았다. 본 연구에선 첫째, 상용차량에 적합한 용접부 내구를 예측 기법을 찾기 위해 다수의 접근법을 검토해 보았으며 노치계수 접근법인 Radaj 방법을 선택하였다. 둘째, 오버랩 조인트와 T 조인트 용접시편을 이용한 내구시험을 통해서 F-N 선도를 얻었으며, 이 값을 활용하여 HARDOX, ATOS60 재질에 대한 S-N 선도를 추출할 수 있었다. 셋째, 노치계수 접근법을 사용하여 시편 시험으로 얻어진 F-N 선도를 활용하여 고장력강 용접부의 일반적인 S-N 선도를 구할 수 있었다. 넷째, 연구를 통해 얻어진 고장력강 용접부의 내구특성을 상용내구해석 프로그램에 적용하였다. 마지막으로 해석사례를 통해 시험과 해석결과를 비교하였으며, 신뢰할만한 결과를 얻을 수 있었다.

• 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.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제21권3호
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• pp.211-219
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• 2009

비렌딜 트러스가 면내 휨모멘트 하중을 받는 지관 정방형의 각형강관 T형 접합부의 거동을 실험적으로 조사하기 위한 것이 본 논문의 목적이다. T형 접합부에서 각형강관 주관 플랜지면의 위에 각형강관 지관이 용접으로 접합되어 있다. 주요 변수로는 주관 두께에 대한 폭의 비($2{\gamma}$)로 ${16.7{\leq}2{\gamma}{\leq}33.3}$의 범위이고, 주관 폭에 대한 지관 폭의 비인 폭비($\beta$)로 ${0.40{\leq}{\beta}{\leq}0.71}$이다. 접합부에 면내 휨모멘트 하중이 작용하도록 총 9개의 실험체를 제작하여 실험하였다. 실험결과, 각형강관 지관 정방형의 T형 접합부에 대한 면내 휨강도는 주관 폭두께비와 폭비에 관계없이 주관 플랜지 휨변형에 의해 결정됨을 알 수 있다. 또한, 지관 정방형의 각형강관 T형 접합부의 면내 휨강도는 사용성에 의해 지배되는 것으로 나타나 면내 최대 휨강도는 1%B 변형시의 휨강도($M_{1%B}$)에 1.5배로 평가할 수 있는 것을 알 수 있다. 최종적으로 지관 정방형의 각형강관 T형 접합부에 대한 면내 휨강도는 주관의 폭두께비가 작을수록, 주관 폭에 대한 지관 폭의 비인 폭비가 클수록 접합부의 휨강도는 선형으로 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권4호통권37호
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• pp.709-720
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• 1998

용접잔류응력의 모재두께방향을 포함하는 3차원 분포를 파악하기 위해, 용접상세를 변화시킨 필렛용접이음을 대상으로 해서 실험 및 해석을 수행하였다. 특히, 지금까지 계측이 곤란했던 필렛용접이음의 용접루트부의 잔류응력을 실측하였다. 파라메타로써는 용접입열량과 용접층수를 취급하고, 모재두께방향을 포함하는 3차원 잔류응력의 분포를 조사하였다. 그 결과, 입열량이 증가하면, 용접토우와 루트부를 포함하는 용접부에서는 잔류응력의 크기에 변화가 거의 없지만, 인장잔류응력의 영역이 크게 나타났다. 또 단층과 다층용접의 비교에서는, 다층용접 쪽이 단층용접보다 잔류응력이 상당히 낮음을 알 수 있었다. 용접부 근방의 인장잔류응력의 영역도 다층용접 쪽이 단층용접보다 작게 나타난 것을 알 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권6호
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• pp.35-43
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• 1998

In this paper, the fracture toughness evaluation of the various microstructures such as HAZ, F.L and W.M in weldment of TMCP steel which has the softening zone owing to high heat input welding was carried out by using of the small punch(SP) test. In addition, the fracture toughness with the specimen orientation of rolled TMCP steel was investigated by means of SP test and the crack opening displacement (COD) test and then was compared with that of conventional SM50YB steel. From the results of SP test for TMCP steel, it could be seen that the SP energy transition curves of three different orientation were shifted to higher temperature side in order of S, T and L. But the {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each orientation specimen did not show a lot of differences and were quite lower than those of conventional SM50YB steel. The mechanical properties of HAZ structure in weldment of TMCP steel such as hardness, SP energy at room temperature and -196$^{\circ}C$ and the upper shelf energy of SP energy transition curve were lower than those of base metal due to softening. The {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} of each microstructure in weldment of TMCP steel increased in order of HAZ, F.L and W.M against base metal, but all microstructures showed a quite lower {TEX}$DBTT_{SP}${/TEX} than those of SM50YB steel.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.51-51
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• 2010

Recently just as in the automobile industry, shipbuilders also try to reduce material consumption and weight in order to keep operating costs as low as possible and improve the speed of production. Naturally industry is ever searching for welding techniques offering higher power, higher productivity and a better quality. Therefore it is important to have a details research based on the various welding process applied to steel and other materials, and to have the ability both to counsel interested companies and to evaluate the feasibility of implementation of this process. Submerged-arc welding (SAW) process is usually used about 20% of shipbuilding. Similar to gas metal arc welding(GMAW), SAW involves formation of an arc between a continuously-fed bare wire electrode and the work-piece. The process uses a flux to generate protective gases and slag, and to add alloying elements to the weld pool and a shielding gas is not required. Prior to welding, a thin layer of flux powder is placed on the work-piece surface. The arc moves along the joint line and as it does so, excess flux is recycled via a hopper. Remaining fused slag layers can be easily removed after welding. As the arc is completely covered by the flux layer, heat loss is extremely low. This produces a thermal efficiency as high as 60% (compared with 25% for manual metal arc). SAW process offers many advantages compared to conventional CO2 welding process. The main advantages of SAW are higher welding speed, facility of workers, less deformation and better than bead shape & strength of welded joint because there is no visible arc light, welding is spatter-free, fully-mechanized or automatic process, high travel speed, and depth of penetration and chemical composition of the deposited weld metal. However it is difficult to application of thin plate according to high heat input. So this paper has been focused on application of the field according to SAW process for thin plate in ship-structures. For this purpose, It has been decided to optimized welding condition by experiments, relationship between welding parameters and bead shapes, mechanical test such as tensile and bending. Also finite element(FE) based numerical comparison of thermal history and welding residual stress in A-grade 3.2 thickness steel of SAW been made in this study. From the result of this study, It makes substantial saving of time and manufacturing cost and raises the quality of product.