• 대한조선학회논문집
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• 제35권1호
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• pp.61-71
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• 1998

본 논문에서는 2차원 공간에서의 탄성 또는 탄소성응력파를 받는 구조부재의 동적 파괴거동을 다룬다. 이러한 문제에 대한 지배방정식은 운동방정식과 탄소성 구성방정식에 대한 증감식으로 구성된 쌍곡선 편미분 방정식으로 나타나고, 이를 풀기 위해 유한차분법을 기초로 한 Zwas방법이 도입된다. 또한 탄소성문제의 동적거동을 나타내기 위해 응력공간내 탄소성 loading path가 소성항복 현상을 모델링하는데 제안된다. 이러한 계산결과를 바탕으로 탄성체의 균열선단의 동적응력확대계수가 계산되어지고, 탄소성체에 대한 소성영역의 형상의 시간이력을 보여준다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권9호
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• pp.3112-3121
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• 2021

One of the major factors affecting the life span of a Reactor Pressure Vessel (RPV) is the Pressurised Thermal Shock (PTS). PTS is a thermo-mechanical load on the RPV wall due to steep temperature gradients and structural load created by internal pressure of the fluid within the RPV. Safe operating life of a nuclear power plant is ensured by carrying out fracture analysis of the RPV against thermal shock. Carrying out fracture tests on RPV/large scale components is not always feasible. Hence, studies on laboratory level specimens are necessary to validate and supplement the prototype results. This paper aims to study the fracture behaviour of standard Compact Tension [C(T)] specimens, made of RPV steel 20MnMoNi55, subjected to thermal shock through experimental and numerical investigations. Fracture tests have been carried out on the C(T) specimens subjected to thermal transient load and tensile load to quantify the effect of thermal shock. Crack resistance curves are obtained from the fracture tests as per ASTM E1820 and compared with those obtained numerically using XFEM and a good agreement was found. A quantitative study on the crack tip plastic zone, computed using cohesive segment approach, from the numerical analyses justified the experimental crack initiation toughness.

• 한국안전학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-6
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• 2006

The lightness of components that was required in automobile and machinery industry requires high strength of components. In particular, manufacturing process and new materials development for solving the fatigue facture problem attendant upon high strength of suspension of automobile are actively advanced. In this paper, the effect of compressive residual stress of spring steel(JISG SUP-9)by shot-peening on fatigue crack growth characteristics in high temperature($100^{\circ}C,\;150^{\circ}C,\;180^{\circ}C$)was investigated with considering fracture mechanics. So, we can obtaint the followings. (1) Compressive residual stress is decreased with increasing the test temperature. (2) The effect of compressive residual stress on fatigue crack growth behavior in high temperature is increased below ${\Delta}K=17{\sim}19MPa{\sqrt{m}}$. (3) It was investigated by SEM that the constraint of compress residual stress for plastic zone of fatigue crack tip was decreased in high temperature as compared with room temperature.

• 한국정밀공학회지
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• 제9권3호
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• pp.140-148
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• 1992

The effect of mechanical, properties in the plastic zone near the crack-tip was investigated, under various controlled loading conditions, i.e., ${\Delta}K$ increasing, ${\Delta}K$ decreasing, and single overload test. For both ${\Delta}K$ decreasing test and ${\Delta}K$ increasing test with constant stress ratio, it is found that the ratio of material constant m'( ${\Delta}K$ decreasing test) to material constant m( ${\Delta}K$ increasing test) is larger than 1 for n<0.1, and it is equal to 1 for 0.10.2. A modified crack growth rate equation based on Forman's equation which applied stable region of fatigue crack propagation in ${\Delta}K$ decreasing test is proposed. Within the limit of this single overload test, an empirical relation between among the retardation ratio (Nd/ $N^{*}$), the strain hardening exponent (n) and the percent peak load (%PL) has been established.established.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.25-33
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• 1986

본 연구에서는 선단요소 해법의 방법을 토대로 소형컴퓨터를 위한 비선형 유한요소의 개발을 시도한 것이다. 주로 참조한 선단요소 해법의 프로그램은 Hinton과 Owen이 작성한 프로그램이며 원판메모리를 최대로 활용하여, 활동변수를 최소화 시키므로써, 실제 소형컴퓨터인 HP-3000II(512KB) 컴퓨터에서 총 자유도가 1000정도 되는 유한요소까지는, 해석이 가능하도록 만들어지게 되었다. 이와같이 완성된 프로그램의 응용성과 신뢰성을 검토해 보기 위해서 표준 CT 시편의 유한요소 를 작성하여(124 element, 428 node, 941 freedom) 크랙선단에 형성되는 소성역의 형상과 소성변형 크기를 수치적으로 추적하여 본 결과, 실험결과와 매우 잘 일치함을 볼 수 있어서 프로그램의 신뢰성을 확인 할 수 있었다. 이때 실험은 SUS-304스테인 레스강단의 소성역을 형성시킨다음, 재결정 방법에 의해 소성역의 형상과 크기를 가시 화 및 정량화 하여서 계산결과와 비교 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제7권4호
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• pp.103-113
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• 1987

본(本) 연구(硏究)는 단순변동하중하(單純變動荷重下)에서의 피로균열성장거동(疲勞龜裂成長擧動)을 고찰하고 해석방법(解析方法)을 구하고자, 용접구조용강(鎔接構造用鋼) SWS 58을 사용하여 CT 시험편을 제작하고 간단한 하중모델을 설정(設定)하여 피로실험(疲勞實驗)을 행했다. 그 결과 단일과하중작용직후(單一過荷重作用直後)에는 가속효과(加速效果)가 경미(輕微)하게 발생하였으며 그후 상당한 지연효과(遲延效果)가 발생했다. 2단중복하중하(段重復荷重下)에서는 low-high인 경우 약간의 가속효과(加速效果)가 발생하나 high-low인 경우는 상당한 지연효과(遲延效果)가 발생했다. 이러한 하중변화(荷重變化)에 따른 균열성장율(龜裂成長率)(da/dN)은 균열선단(龜裂先端)의 잔류응력(殘留應力)과 소성영역(塑性領域)으로 인한 상호영향(相互影響)때문이며, 이러한 미시적(微視的) 균열성장거동(龜裂成長擧動)은 Elber의 crack closure model로 잘 설명(說明)될 수 있으나 피로균열성장해석방법(疲勞龜裂成長解析方法)으로는 불충분(不充分)하다. 반면 변동하중하(變動荷重下)에서의 피로균열성장해석방법(疲勞龜裂成長解析方法) 중(中) Wheeler의 retardation model은 간편하면서도 적합한 이론임을 알 수 있었다.

• 한국주조공학회지
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• 제13권6호
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• pp.555-562
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• 1993

A study was investgated the relationship between fracture characteristics and microstructure changes according to Cu addition and heat treatment methods on the ductile cast iron. According to increment of Cu addition pearlite volume fraction was increased due to the deffect of anti-ferritizing of Cu. At the case of austempering heat treatment, fracture toughness of Cu contained specimen was decreased. The reason for the results seems to be responsible for decrement of plastic zone size at the crack tip. It was observed that the excellent fracture toughness can be obtained at the condition of normalizing and the specimen was not contained Cu. Under the such conditions, fractographs is composed of dimple pattern and fracture toughness 71.6MPa $\sqrt{m}$, tensile strength determined as the value of 961.6MPa, respectively.

• 비파괴검사학회지
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• 제31권5호
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• pp.529-535
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• 2011

본 연구에서는 SA-516 압력용강의 다층용접재와 용접후 열처리재를 대상으로 음향방출신호 특성을 평가하였다. 또한 예균열 선단에서 형성되는 소성영역의 크기와 음향방출신호와의 관계를 고찰하였으며, 실험 후 파단면을 관찰하여 음향방출원을 규명하여 용접후 열처리의 유효성을 평가하였다. 용접재 및 후 열처리재 모두 용접된 판 두께방향의 중앙부에서 표준 샤르피 시험편을 채취하여 날카로운 균열(예균열)을 내고 난 다음, 4점굽힘과 음향방출실험을 동시에 실시하였다. 후 열처리재와 용접재 공히 탄성영역에서 음향방출 신호는 발생하지 않았으며, 항복하중과 최대하중 사이에서 발생하였고, 최대하중 이후의 소성 심화영역에서 는 신호가 발생하지 않았다. 후 열처리재의 음향방출신호 강도는 시험편의 채취 위치에 관계없이 용접재에 비해 작았으며, 균열선단에서 소성영역의 진전형태는 용접재에 비해 훨씬 단순한 양상을 보였다. 후 열처리재의 파단면에는 용접재와는 달리 산화물의 분포가 훨씬 적었으며, 이는 열처리로 인해 용접부의 음향방출원이 감소하였다는 점에서 볼 때 열처리 효과는 있었다.