Valve springs with high fatigue strength corresponding to the incresement of working stresses, are required for the higher generating power and the better fuel economy of automobile engines. For this purpose, high strength oil tempered wires are being used. By a method of the high strength for the valve spring, modification of manufacturing processes is being applied. In this case, the cause and effect for the improvement of the fatigue strength has not yet been explained obviously. Therefore, in this report, comparison of fatigue life between valve springs of conventional processes with oil tempered wires and new manufacturing processes was made. As a result of the fatigue test, the fatigue life of the latter was attained maximum 7 times than that of the former. It was cleared that the improvement of the fatigue life was caused by difference of compressive residual stresses at depth of 0.2mm below the inner side surface of both valve springs.
상온에서의 2롤 교정공정은 인발선재의 진직도를 향상시키기 위한 가공방법이다. 인발과정에서 생긴 인발선재의 내부 및 외부에 남아 있는 잔류응력은 2롤 교정을 거치면서 변하게 된다. 그에 따라서 인발선재의 선경에도 변화가 생긴다. 인발후 잔류응력이 남아 있는 소재에 대하여 롤사이의 거리(h)와 롤의 교차각도(${\alpha}_u$, ${\alpha}_d$)에 따른 선경변화를 분석하고 최종제품의 잔류응력과 선경변화를 예측하였다. 2롤 교정을 통한 최종제품의 선경변화를 예측해 실험값과 비교 및 검증한 결과 타당한 계산결과를 얻을 수 있었다. 상부롤과 하부롤의 교차각도는 잔류응력과 선경변화에 미치는 영향이 미미하였다. 반면에, 롤사이의 거리(h)는 잔류응력과 선경변화에 영향을 미치는 것을 확인하였다.
본 논문은 레이저 샥 피닝(LSP) 유한요소 시뮬레이션 관련 변수들이 인코넬 alloy 600 합금의 잔류 응력에 미치는 영향을 분석하였다. 특히, 레이저 피닝 공정 관련 변수인 최대 압력파, 압력파 지속시간, 레이저 스팟 크기 및 다중 레이저 샷의 영향을 확인하였다. 최대 압력파 및 압력파 지속시간은 alloy 600 재료물성에 따라 특정 범위에서 최대 압축잔류응력을 생성시켜 준다. 이 때문에 LSP 공정에서 최대 압력파 및 압력파 지속시간은 중요한 선택 변수가 된다. 일정한 크기 이상의 레이저 스팟은 잔류응력에 특별한 영향을 미치지 않음을 확인하였고, 다중 레이저 샷은 압축잔류응력 크기와 소성변형 발생깊이를 동시에 증가시키지만, 증가량은 레이저 샷 횟수가 증가할수록 감소하였다.
The shot peening process is most often used to improve fatigue properties of metal parts. The single most critical parameter of the shot peening process is the shot ball itself. Without the correct quality media, all other shut peening parameters are extraneous and the desired fatigue improvement and consistency of improvement will not be achieved. Shot peening involves modifications of the surface and subsurface condition of a material that can be described by the change of the residual stresses, the hardness, and the surface roughness. This Paper Presents the shot peening to optimize the shot ball parameters. The effect of shot peening parameter on the surface roughness, surface hardness and residual stress are investigated.
Welding residual stresses were calculated by two dimensional thermal elasto-plastic analysis using element method. Complicated plastic behavior during heat transfer was simulated with time. Fist, temperature distributions. To consider time varying behavior of material properties and loading and unloading processes, iterative calculation based on initial stiffness method was carried out. The method proposed by Yamata was used in time increment control which determined the accuracy of claculation. comparison with other caculated and experimental results shows fairly good agreement.
The stress corrosion crack growth is simulated assuming a small axial surface crack inside a S/G tube. Internal pressure and residual stresses are considered as applied forces. Stress intensity factors along crack front, variation of crack shape and crack growth rate are obtained and discussed. It is noted that the aspect ratio of the crack is not depend on the initial crack shape but depend on the residual stress distribution.
기존 콘크리트 구조물 내력은 변위 및 스트레인 게이지를 통해 기지의 가력에 따른 변화량을 계측하고, 그 결과를 수치해석 결과와 비교하여 평가한다. 이는 결과적으로 현존 콘크리트의 잔류응력을 계측 평가하므로써 완성될 수 있다. 본 논문은 실험적 응력해석법의 일환으로 콘크리트 구조물에 대한 잔류응력을 비파괴적인 방식으로 평가하는 IITC (Instrumented Indentation Technique for Concrete) 시스템 개발과 관련된 것으로 콘크리트 구조물 표면에서 압입하중과 압입깊이와의 상관관계를 이용한 실험적 평가방법을 논하였다. 본 연구에서는 구성되는 H/W 및 분석용 S/W는 새롭게 개발하였으며, 다각도의 실험결과를 이용하여 콘크리트 구조물에서의 실험적 잔류응력 추정식을 창출하였고, 자동으로 잔류응력을 평가케 함으로써 콘크리트 구조물의 축성단계에서부터 유지관리 단계에까지 자유롭게 내력을 산정할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 원자력발전소 1차 계통의 스테인리스강 저합금강 이종금속용접부 및 스테인리스강 동종용접부의 잔류응력을 평가하고 스테인리스강 용접부의 응력부식균열 민감성에 대해 고찰하였다. 노즐 안전단의 이종금속용접부 및 안전단 배관의 동종용접부 제작 및 소재가공에 의행 생성되는 잔류응력을 예측하기 위해 열 탄소성 유한요소법 수치해석을 수행하였으며, 용접공정과 함께 표면의 잔류응력에 기여하는 절삭 및 연삭가공과 소재의 담금질 공정을 열 탄소성적으로 모사하였다. 전산해석 결과, 스테인리스주강의 담금질 잔류응력은 무시할 수 없는 상당한 크기이므로 배관 용접잔류응력 평가 시 소재의 담금질 효과를 고려해야 할 것으로 판단된다. 이종금속 용접과 동종금속 용접공정이 보수용접 없이 정상적인 절차(내면에서 외면으로 적층)로 완성된다면, 냉각재 환경에 노출되는 용접부 내면의 잔류응력은 재료의 응력부식균열 민감성에 영향을 주지 않을 것으로 판단된다. 한편, 안전단 배관 동종용접부의 연삭가공에 의해 내면의 잔류응력이 크게 상승하는 것으로 예측되었으므로, 내면의 연삭가공 이후 표면잔류응력 완화처리(예, 버핑)가 필요하다.
The formation of thermal stresses by plasma spraying is generally considered as adverse. Therefore, the knowledge of stress distribution in the deposited layer during and after plasma spraying will be of special interest. In this study finite difference heat transfer analysis and finite element stress analysis were carried out to predict the change of stress distribution in the plasma coated layer with the variations of preheat temperature, number of scan, particle size, and bond coat. The results of the numerical analysis were as follows: 1) Transient stresses developed in the coated layer were up to the level of yiedl strength at the temperature. 2) The tensile stresses were developed in the deposited layer and the surface of the substrate, but the compressive stresses were developed in the rest of the substrate. 3) Transient and residual stresses were significantly affected by the preheat temperature. 4) The variations of temperature of powder particle and number of torch scan changed tensile stress distribution, but made no difference on the magnitude of the stresses. 5) Bond coated layer reduced the stree level of deposited layer.
Austenitic stainless steels (ASSs) are widely used for nuclear pipes as they exhibit a good combination of mechanical properties and corrosion resistance. However, high tensile residual stresses may occur in ASS welds because postweld heat treatment is not generally conducted in order to avoid sensitization, which causes a stress corrosion crack. In this study, round robin analyses on stress intensity factors (SIFs) were carried out to examine the appropriateness of structural integrity assessment methods for ASS pipe welds with two types of circumferential cracks. Typical stress profiles were generated from finite element analyses by considering residual stresses and normal operating conditions. Then, SIFs of cracked ASS pipes were determined by analytical equations represented in fitness-for-service assessment codes as well as reference finite element analyses. The discrepancies of estimated SIFs among round robin participants were confirmed due to different assessment procedures and relevant considerations, as well as the mistakes of participants. The effects of uncertainty factors on SIFs were deducted from sensitivity analyses and, based on the similarity and conservatism compared with detailed finite element analysis results, the R6 code, taking into account the applied internal pressure and combination of stress components, was recommended as the optimum procedure for SIF estimation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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