용접은 대형구조물을 제작할 때 영구적 접합을 위해서 많이 사용하는 공정이다. 용접부는 용융부, 부분용융부, 열영향부로 나누어지며 각각의 영역들은 다른 재료물성을 가지게 된다. 또한 용접부는 용접비드 형상에 따라 기계적 신뢰성이 많이 차이 난다. 따라서 정밀한 구조해석을 수행하기 위해서는 이러한 국부적인 용접부의 특성을 잘 고려해야 한다. 본 연구에서는 이러한 용접부의 효과적인 모델링 방법에 대하여 제안하고자 한다. 특히 하중을 받는 구조물에 잘 일어나는 세 가지 변형모드(인장모드, 굽힘모드, T-굽힘모드)에 대하여 용접부를 정밀하게 모델링하는 방법을 제안하였다. 대형구조물의 구조해석을 통하여 제안된 모델링 방법이 변형, 응력분포 등을 좀 더 정밀하게 묘사해 줌을 해석적으로 확인하였다.
강재의 품질향상으로 강교에 있어서 재료자체의 파괴보다는 반복하중에 의한 피로균열 문제가 더욱 중요한 요소가 되었다. 재료의 항복으로 인한 교량의 붕괴 등의 사례는 거의 보고되고 있지 않지만 용접부에 발생하는 피로균열에 대한 사례는 매우 많이 보고되고 있다. 종리브와 횡리브, 데크 플레이트로 구성된 직교이방성 강바닥판의 피로응력은 강바닥판을 구성하는 요소들의 구성 형태 및 물성과 밀접한 관련이 있다. 본 논문에서는 Pelikan-Esslinger method와 signed Von-Mises 등가응력 개념을 활용하여 직교이방성 강바닥판의 피로응력을 산정하는 방법을 제시하고, 직교이방성 강바닥판 구성요소들의 구성형태와 물성을 변화시켜 피로응력에 미치는 영향을 분석하였다. 직교이방성 강바닥판의 피로응력과 구성요소의 상관관계 경향을 분석함으로써 설계 및 유지보수 시에 더 효율적인 대안을 찾는데 도움이 될 수 있을 것이다.
NAUT(Non contact Air coupled Ultrasonic Testing)기법은 초음파 탐상법 중의 하나로서 공기중 음향 임피던스의 차이로 생기는 에너지 손실을 High Power 초음파 Pulser Receiver, PRE-AMP, 고감도의 탐촉자로 보완하여 비접촉식으로 초음파 탐상을 가능하게 하는 탐상 방법이다. NAUT는 초음파의 송신 및 수신이 안정된 상태에서 이루어지므로 기존의 접촉식 탐상으로는 불가능하였던 고온, 저온의 물질이나 시험편의 표면이 거친 부분, 좁은 지점 등에서도 탐상이 가능하다. 본 연구에서는 NAUT기법의 산업체 실용여부를 알아보기 위해 자동차생산 공정에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 제품에 있어 상용화 연구를 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 본 연구에서는 NAUT기법의 사용 여부를 알아보기 위해 자동차 부품에서 많이 사용하는 스폿용접부 및 CFRP 부품의 내부결함 검출을 검출하였다. 스폿용접부에서는 초음파의 투과율이 높아 적색으로 나타났으며, 복층으로 된 부분은 투과율이 낮아 청색 화상이 나타났다. 또한 측정 속도를 결정하는 중요요소인 PRF(Pulse Repetition Frequency;송신펄스주기)에 따라 색상 선명도의 차이를 보였다. CFRP 시험편 또한 화상장치를 통해 취득된 각 화상 결과를 보고 내부 결함의 모양, 크기, 위치 등의 파악이 단시간에 가능하였다. 실험을 통해 NAUT기법과 화상화가 동시에 이루어짐을 확인하였고, 스폿 용접부와 CFRP 탐상에 NAUT의 적용이 가능한지 그 실현여부를 확인하였다.
본 논문에서는 주변 단순 지지된, 용접된 편면 보강판의 압축 최종 강도를 구하는 간략한 방법을 제안하고자 한다. 우선, 용접에 의한 변형 및 잔류응력과 같은 초기결함을 간략한 방법으로 추정하고, 이 초기결함이 존재하는 보강판의 붕괴 양식을 가정하여, 각 양식에 대해 최종 강도를 구하고, 여러 붕괴 하중에 때해 최소치를 택함으로 보강판의 붕괴 하중을 얻는다. 보강판이 최종 강도 상태에 달하기까지 붕괴 과정을 다음과 같이 가정한다. (1) 보강판의 전체 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (2) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 전단면 항복에 의한 전체 붕괴 (3) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$보강재의 굽힘에 의한 전체 붕괴 (4) 판재의 국부 좌굴$\rightarrow$판재의 국부 붕괴$\rightarrow$보강재의 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴 붕괴 하중 계산을 위해 Rayleigh-Ritz 법에 기초한 탄소성 대변형 해석을 수행하고, 소성 붕괴선을 가정한 소성 해석을 수행하여 탄성 해석선과 소성 해석선의 교점을 최종 강도로 택한다. 본 방법을 비선형 유한요소법과 비교해 보면 극히 짧은 계산 시간에 양호한 결과를 산출한다는 것을 알 수 있다. 본 방법에 의한 해석 결과를 통해 판재의 국부 거동에 미치는 보강재의 비틂 강성의 효과를 고찰하였고, 보강재의 굽힘에 의한 전체붕괴와 비틂 변형(tripping)에 의한 전체 붕괴의 기준이 되는 보강재의 형상을 제시할 수 있었다.
본 논문은 경량 및 고효율 레큐퍼레이터를 구성하는 0.1 mm 이하의 두께를 지닌 전열판의 용접부에 대한 실험적 연구이다. 특히 해당 용접부에 대한 수명을 알아내기 위해 고온환경에서 피로특성을 실험을 통하여 알아내기로 하였다. 실험은 레큐퍼레이터의 소재로 주로 선정되는 두가지 재질에 대해 (STS347, AL20-25+nb) 실시하였으며, 시편은 실제 제작에 사용되는 방법과 ASTM에서 권고하는 규격을 준용하여 제작하였다. 그리고 상온과 고온에서 해당 시료의 기계적 특성을 평가하고자, 기계적 물성치를 시험하는 MTS-810 과 고온환경을 부여하기 위한 고온로를 이용하였다. 시험은 각 시편에 대해 상온 및 고온 환경에서 인장시험을 실시하였으며, 나타난 인장강도의 50%, 40%, 30%, 20% 그리고 10% 에 해당하는 하중을 응력비 0.1로 설정하여 피로시험을 시행하였다. 마지막으로 실험을 통해 나타난 피로수명 특성을 레큐퍼레이터의 운전조건에서 발생하는 하중에 따르는 응력과 비교하여 무인기 시스템이 요구하는 운전시간에 대비하여 해당 용접부들의 수명을 평가하였다.
Cladding material, which can selectively obtain excellent properties of different metals, is a composite material that combines two or more types of dissimilar metals into one plate. The titanium-copper cladding material between titanium which has excellent corrosion resistance and copper which has high thermal and electrical conductivity, are highly valuable composite materials. It can be used as heat exchangers with high conductivity under severe corrosion conditions. In order to apply the clad plate to the heat exchanger, it must be manufactured in the form of a tube and additional welding is required. It is important to select the cladding material manufacturing process and the welding process. The process of manufacturing the cladding material includes extrusion, rolling, and explosive bonding. Among them, the explosive bonding process is suitable for additional welding because no heat-affected zone is formed. In this study TIG welding of the explosive-bonded dissimilar clad plates was successfully performed by butt welding. The microstructures and bonding interface of the welded part were observed, and the effect of the bonding layer at the welding interface and the intermetallic compounds on the mechanical properties and tensile plastic deformation behaviors were analyzed. And also the integrity of TIG-welded dissimilar part was evaluated.
Tertiary Pohang basin distributed in south weatern part of the korean peninsula, is composed of Chunbuk formation as the basal conglomerate, Hakjon formation, Duho formation and intrusive basalt which is 15 Ma by absolute age data. The basement of the basin is represented by Cretaceous sedimentary rocks, Hakjon welded tuff and Chilpo welded tuff and rhyolite. The fault systems at the basement of the Pohang basin are consist of NNE direction fault, WNW to EW trend fault. NNE fault is not only strike-slip fault but also normal fault. n fault has sinistral strike-slip sene and the EW fault is strike-slip and normal fault. In the Tertiary basin, the fault system is represented by nm strike-slip fault, EW normal fault and NNE thrust fault. By these fault relationships and geometries, it is interpreted that NNE sinistral strike-slip fault and nomal fault have acted at Creceous times. At Tertiary tines, NNE dextralstrike-slip fault and EW normal fault has created. Progressively Tertiary Pohang basin was influenced by the trenspression to make thrust fault and fold, namely as inversion tectonics.
The compleete joining method for dissimilar hot die punch materials and its real-time evaluation method are not available at present. Brazing method has been used for joining them, but it is known that the welded joint by the brazing has the lower bonding efficiency and reliability than the diffusion welding. The friction wleding with a diffusion mechanism in bonding was applied in this study. So, this work was carried out to determine the optimal friction welding conditions and to analyze mechanical properties of friction welded joints of hot die punch materials (STD61 for the blade part of hot die punch) to alloy steel (SCM440 for the shank park of hot die punch) such as plunger. In addition, acoustic emission test was carried out during friction welding to evaluate the weld quality.
In this study, mechanical properties of Alloy 718 welded after forgings for jet propulsion component was investigated. Hot-forged and machined work-pieces($230mm\times70mm\times15mm$) which have different grain sizes are welded by electron beam welding technique. After welding, the components were solution heat-treated and aged. Samples were sectioned to analyze the microstructural evolution and formation of micro-crack. It was found that HAZ grain boundary liquation crack generally initiates in the coarse grains rather than the fine grains. Needle-like phases with high Nb contents were found at the outer part near the base metal. Vickers hardness and tensile tests were carried out at room temperature and at $649^{\circ}C$. The tensile properties of electron beam welding specimens exhibited around 100MPa and 10% decrease in strength and elongation, respectively.
Tertiary Pohang basin distributed in south western part of the Korean peninsula, is composed of Chunbuk formation as the basal conglomerate, Hakjon formation, Duho formation and intrusive basalt having 15 Ma by absolute age data. The basement of the basin is represented to Cretaceous sedimentary rocks, Hakjon welded tuff and Chilpo welded tuff and rhyolite. The fault systems in the basement of Tertiary Pohang basin are consist of $N20^{\circ}E$ fault, $N60^{\circ}W$ and E-W trend. NNE fault is not only strike-slip but also normal dip-slip. WNW fault has sinistral strike-slip sense and the geometry of E-W fault is strike-slip and normal faults. In the basin, the fault system is represented to $N20^{\circ}E$ strike-slip, E-W normal and NNE thrust faults. By these fault relationship and geometry, it is interpreted that NNE sinistral strike-slip fault and N-S normal faults have acted at the Cretaceous basement. After Miocene NNE dextral strike-slip fault has acted and created E-W normal fault. Progressively Tertiary basin was influenced by the transpression to make thrust and fold, namely inversion tectonics.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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