• 한국기계가공학회지
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• 제19권4호
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• pp.1-8
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• 2020

Mechanical components that support structures in aerospace and power generation industries require high-strength materials. Particularly, in the aerospace industry, aluminum alloys, titanium alloys, and composite materials are increasingly used due to their high maneuverability and durability to withstand low temperature extreme environments; however, ultra-high-strength steel is still used in key components under heavy loads such as landing gears. In this paper, the fault cause analysis and troubleshooting of aircraft parts made of ultra-high-strength steel (300M) broken during normal operation are described. To identify the cause of the defect, a temporary inspection of the same aircraft was performed, and material testing, non-destructive inspection, microstructure examination, and fracture area inspection of the damaged parts were performed. Fracture analysis results showed that a crack in the shape of a branch developed from the tool mark in the direction of the intergranular strain. Based on the results, the cause of fracture was confirmed to be stress corrosion.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.47-54
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• 1990

본 연구에서는 이온질화처리한 SM45C강의 피로파괴거동, 피로크랙진전거동 및 부식피로파괴거동에 관한 $N_2:H_2$가스조정비와 이온질화처리시간에 대한 효과를 조사하였다. 실험에 사용된 모든 종류의 시험편의 피로한도와 부식피로강도는 $N_2$가스와 처리시간에 비례하여 증가하였다. 무처리 시험편에 비해 이온질화처리시험편은 피로한도 및 부식피로강도가 $10^7$싸이클의 공기중에서 $24{\sim}29%$, $10^6$싸이클의 3% NaCl 수용액 중에서는 $32{\sim}48%$ 증가하였다. 반복압축-인장하중을 받는 SM45C강은 이온질화처리시험편이 무처리시험편에 비해 피로한도 및 부식피로강도가 $10^6$싸이클의 공기중에서 $24{\sim}29%$증가하였고, 3% NaCl 수용액중과 수도물중에서 $32{\sim}48%$의 증가를 보였다. 이온질화처리한 SM45C강은 무처리시험편에 비해 낮은범위의 ${\Delta}K$ 영역에서는 균열진전속도가 느리고, 높은 ${\Delta}K$ 영역에서는 빨라졌다.

• Corrosion Science and Technology
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• 제18권2호
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• pp.49-54
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• 2019

The purpose of this paper is to present failure analysis, of the heat exchanger tube in a district heating system. SS304 stainless steel is used, as material for the heat exchanger tube. The heat exchanger operates in a soft water environment containing a small amount of chloride ions, and regularly repeats operation and standstill period. This causes concentration of chloride ions on the outer surface of the tube, as well as repeat of thermal expansion, and shrinkage of the tube. As a result of microscopic examination, cracks showed transgranular as well as branched propagation, and many pits were present, at the initiation point of each crack. Energy disperstive spectroscopy analysis showed Fe and O peak, as well as Cl peak, meaning that cracks were affected by Cl ion. Failure of the tube was caused by chloride-induced stress corrosion cracking by thermal stress, high temperature, and localized enrichment of chloride ions.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.179-186
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• 2010

철근과 콘크리트의 부착은 콘크리트와 철근의 일체거동에 의한 안전성 확보를 위해서도 필요하지만, 적정수준의 연성을 확보하여, 부재의 거동을 조절하기 위해서도 필요하다. 현재까지 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 진행되어 왔으나, 철근 부식이 이루어진 경우의 반복하중 하에서의 부착응력-슬립관계에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 이 연구에서는 부식된 철근의 부착 실험을 통하여 단조하중과 반복하중 하에서의 부식률에 따른 부착응력-슬립 관계를 살펴보았다. 실험결과로부터 철근 부식은 할열 균열이 발생하기 전까지는 단조하중에서의 부착강도를 증가시키는 것을 확인하였다. 그리고 반복하중 횟수와 반복하중 하에서의 슬립 및 잔류슬립을 이중로그스케일로 도시한 결과, 철근 부식이 있는 경우에도 철근 부식이 없는 경우와 마찬가지로 선형 관계임을 확인하였다. 그리고 부식에 의한 균열이 발생하지 않는 한, 철근 부식이 반복하중 재하 이후의 부착강도 및 부착강도에서의 슬립 등 부착 특성에 영향을 미치지 않는 것도 알 수 있었다. 마지막으로, 철근 부식으로 인한 균열이후에서의 응력수준에 따른 피로수명은 급격히 감소하는 것을 확인하였다. 이 연구에서 제시하는 철근 부식을 고려한 반복하중 하에서의 부착응력-슬립의 관계는 철근콘크리트 구조물의 내구수명 예측 시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권5호
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• pp.140-146
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• 2003

Metal matrix composites had generated a lot of interest in recent time because of their high specific strength and stiffness in specific properties. It was also highlighted as the material of frontier industry because strength, heat-resistance, corrosion-resistance and wear-resistance were superiored. In this study, the strength properties of $Al_{18}B_{4}O_{33}$/AC4CH composites were represented mixing the binder of $SiO_2$. It was also fabricated by squeeze casting. $Al_{18}B_{4}O_{33}$/AC4CH was fabricated at the melt temperature of $760^{\circ}C$, the perform temperature of $700^{\circ}C$ and mold temperature of $200^{\circ}C$ under the pressure of 83.4MPa. Consequently, fatigue life was observed roughly in the order of AC4CH> nobiner> $SiO_2$, independently on crack propagation direction and stress ratio.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.115-127
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• 2014

Addition of fibers in cement or cement concrete may be of current interest, but this is not a new idea or concept. Fibers of any material and shape play an important role in improving the strength and deformation characteristics of the cement matrix in which they are incorporated. The new concept and technology reveal that the engineering advantages of adding fibers in concrete may improve the fracture toughness, fatigue resistance, impact resistance, flexural strength, compressive strength, thermal crack resistance, rebound loss, and so on. The magnitude of the improvement depends upon both the amount and the type of fibers used. In this paper, locally available waste fibers such as coir fibers, sisal fibers and polypropylene fibers have incorporated in concrete with varying percentages and l/d ratio and their effect on compressive, split, flexural, bond and impact resistance have been reported.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권2호
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• pp.209-221
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• 2002

In this paper a fracture criterion is proposed for cracked cylindrical samples of high-strength prestressing steels of different yield strength. The surface crack is assumed to be semi-elliptical, a geometry very adequate to model sharp defects produced by any subcritical mechanism of cracking: mechanical fatigue, stress-corrosion cracking, hydrogen embrittlement or corrosion fatigue. Two fracture criteria with different meanings are considered: a global (energetic) criterion based on the energy release rate G, and a local (stress) criterion based on the stress intensity factor $K_I$. The advantages and disadvantages of both criteria for engineering design are discussed in this paper on the basis of many experimental results of fracture tests on cracked wires of high-strength prestressing steels of different yield strength and with different degrees of strength anisotropy.

• 한국결정성장학회지
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• 제14권5호
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• pp.199-203
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• 2004

유사구강 분위기인 인공타액 조건하에서 인공치아용 상부구조물 재료 중 하나인 3Y-TZP를 500~3000 N의 하중 조건으로 $10^6$ 횟수까지 헤르찌안 반복하중을 가하여 그 피로특성을 압입손상과 강도저하현상으로 관찰하였다. 500 N의 하중에서 $5\times10^5$ 반복 횟수까지 피로실험결과, 강도저하 및 균열현상은 관찰되지는 않았지만 반복하중 값이 증가함에 따라 링 균열에서 방사상 균열로 전이되었을 때 급격한 강도 저하현상이 관찰되었다. 또한 강도 저하 현상은 유사 구강분위기하에서 반복 하중 접촉시 발생한 균열을 통해 침투한 인공타액의 화학적 침식으로 가속화 되었다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제7권1호
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• pp.81-93
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• 1990

1983년 5월부터 1989년 9월까지 본 영남의료원 정형외과에 대퇴골 간부골절시 사용한 금속 내 고정물의 금속 부전으로 입원한 경우 중 부전된 금속의 표면관찰이 가능한 8례에 대한 임상적 고찰 및 부전된 금속 파손 표면의 관찰을 통해 확인한 파손 원인을 요약하면 다음과 같다. 1. 금속 부전이 발생 내고정물의 종류는 압박금속판 5례, Jewett nail 1례, Rowe plate screw 1례, interlocking nail 1례였다. 2. 금속 부전의 임상적 추정에 의한 원인으로는 반대편 피질골 결손 5례, 부적절한 위치선정 1례 및 부적절한 금속선택 1례였다. 3. 금속 내고정후 금속 부전이 되기까지의 기간을 보면, 4개월이 1례, 6개월에서 12개월 사이가 6례, 3년이 1례였다. 4. 부전된 내고정물의 파손면 관찰을 통해 확인한 금속부전의 원인을 보면, 첫째, impact failure 1례 둘째, fatigue failure 6례 machining mark가 있어 이것이 stress riser로서 역할을 한 것으로 보이는 경우가 4례였으며, 이의 형태는 low consistent cyclic fatigue failure와 irregular cyclic fatigue failure의 형태를 관찰할 수 있었다. 셋째, Stress corrosion crack 1례를 관찰할 수 있었다. 5. 316L Stainless Steel은 내부식성이 좋은 금속이지만 fretting에 의해 특유의 부동태 피막이 손상되면 pitting corrosion을 일으키며 경우에 따라서는 파손의 기점으로 작용되어 failure의 주요 원인이 되기도 한다. 6. screw hole의 가공시 기계에 의한 손상 및 기구(implant) 제조 과정중 손상이 plate의 failure를 유발하는 중요한 원인이 될 수도 있다. 기계에 의한 손상은 응력을 집중시키므로 plate가 파손되기 쉽게 한다. 이상의 결과 임상적 추정에 의한 원인 이외에도 부전된 금속파손면 관찰을 통해 중요한 다른 원인을 찾을 수 있었으므로, 금속부전의 예방을 위해 앞으로 이 방향으로의 계속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.75-82
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• 2005

Recently the needs of high reliable substances of high strength and high ductility are gradually increased with the development of aerospace industry. The characteristics of maraging steel has high ductililty, formability, corrosion resistant and high temperature strength and is easy to fabricate, weld and treat with heat, and maintain an invariable size even after heat treatment. e steels are furnished in the solution annealed condition and they achieve full properties through martensitic precipitation aging a relatively simple, low temperature heat treatment. As is true of the heat treating procedures, aging is a time/temperature dependent reaction. Therefore, the objective of this stud)'was consideration of fatigue characteristics according as Nb(niobium) content and time/temperature of heat treatment change. Also the stress analysis, fatigue lift, and stress intensity factor were compared with experiment results and FEA(finite element analysis) result. The maximum ftresses of)( Y, and Z axis direction showed about $2.12\times$10$^{2}$MPa, $4.40\times$10$^{2}$MPa and $1.32\times$10$^{2}$MPa respectively. The fatigue lives showed about $7\%$ lower FEA result than experiment result showing almost invariable error every analyzed cycle. Stress intensity factor of the FEA result was lower about $3.5~ 10\%$ than that of the experiment result showing that the longer fatigue crack ten添 the hi인or error. It considered that the cause for the difference was the modeled crack tip having always the same shape and condition regardless of the crack growth.