• Title, Summary, Keyword: 잔류응력

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기계적인 잔류응력 이완방법의 원리와 기계적 성질에 미치는 영향

  • 김용완;김희진
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.5 no.2
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    • pp.1-8
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    • 1987
  • MSR 처리를 실제구조물에 적용하기 위해서 잔류응력과 기계적성질에 대하여 조사해 본 결과 다음의 결론을 얻었다. (1) MSR 처리는 소성변형을 유발시켜 높은 인장잔류응력을 감소시키는데 유효하며, 잔류응력이 낮은 부위에 대해서는 잔류응력 재배치에 따른 응력치의 변화가 수반된다. (2) 잔류응력 감소량은 MSR 하중에 비례하여 증가 한다. (3) 모재의 항복응력보다 낮은 하중으로 MSR 처리를 하면 충격치의 감소는 무시할 정도이지만 모재의 항복응력보다 높은 하중으로 행하면 응착금속에서 충격치의 감소가 현저하다. (4) MSR 처리를 하게되면 항복응력이 높아지고, 잔류응력이 감소해서 선형의 응력-스트레인의 관계를 가지는 범위가 넓어져서 구조적으로 안전한 상태가 된다.

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Property Change during the Curing Process of Carbon Fiber/Epoxy Composite (탄소점유/에폭시 복합체의 경화공정 중 물성변화)

  • 황재영
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.1
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    • pp.10-19
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    • 1994
  • 에폭시수지와 CFRP 복합체 구조물의 경화공정 중에 발생하는 잔류응력은 구조물의 기계적물성에 영향을 미친다. 따라서 잔류응력을 낮추기 위해 여러 가지 방법들이 발표되고 있다. 이연구에서는 잔류응력을 낮추는 방법으로 잔류응력의 발새mechanism을 이해하고 반 응속도식과 여러 가지 기초물성을 기초로 한 computer simulation pro-gram을 이용하여 에 촉시수지와 복합체 구조물의 잔류응력을 최소화하는 경화공정을 찾는 연구를 진행하였다. 경화과정에서는 대부분의 경화온도가 구조물의 유리전이온도보다 높기 때문에 잔류응력이 발생하지 않고 대부분의 잔류응력은 냉각과정에서 발생하였다. 잔류응력을 정량화하는 방법 으로 구조물의 표면이 유리전이온도에 도달하였을때 내부 비체적분초를 상대적인 잔류응력 이라 간주하였다. 컴퓨터모사에 의해 최종경화온도와 냉각속도를 바꾸면서 잔류응력을 모사 한 결과 최종경화온도가 낮을수록, 냉각속도가 작을수록 잔류응력이 작게 발생하였다.

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Residual Stress Redistribution and Fatigue Behavior in Weldment (용접재의 잔류응력 재분포와 피로거동)

  • 이용복;정진성
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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    • pp.20-28
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    • 1997
  • 용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.

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표면 응력구배시의 잔류응력 측정에 관한 연구

  • 이택순;최병길;전상윤
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.761-768
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    • 1990
  • 본 연구에서는 4-점 굽힘시험 장치를 이용하여 구멍의 표면에서 응력구배를 발생시켰을 때 (구멍의 깊이 방향으로는 응력구배가 없음), 구멍을 뚫기전 표면의 응 력구배를 고려하여 산정한 하중상태와 구멍을 뚫은 후 이완되는 잔류응력을 비교하였 다. 또한 잔류응력 측정시 구멍의 진원도에 대하여 실험적으로 연구하였으며, 구멍 직경의 측정오차가 잔류응력 측정에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과 4-점 굽힘 시험시 하중상태는 응력구배를 고려하여 계측되어야 하며, 응력구배장에서의 잔류응력 을 로젯트 게이지 중심에 존재하는 균일응력으로 나타낼 수 있다.

고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.181-187
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    • 1997
  • 고강도 알루미늄 합금 링롤재의 급냉, 링 팽창(expansion) 및 링 압축(compression) 응력제거처리후 잔류응력을 예측하기 위하여 2차원 축대칭 열해석 및 탄소성 해석을 수행하였다. 급냉 및 응력제거처리 후 2단 과시효 처리(T73)된 링롤재에 대하여 3단계 절단법(Three step sectioning method)을 적용하여 링롤재의 두께에 따른 잔류응력 분포를 측정하였으며, 측정결과를 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 해석결과와 비교분석하였다. 링의 급냉후 원주 및 축방향의 잔류응력 해석값은 T73후 측정값과 비슷한 경향을 보였으며, 링의 내면과 외면에서 압축응력을 나타내었고 중심에서 인장응력을 나타내었다. 잔류응력은 링 팽창(T7351) 및 링 압축(T7352) 적용후 T73에 비해 현저히 감소하였으며, 축방향의 제거 효과가 원주방향보다 우수하게 나타났다. 또한 링 압축에 의한 제거효과가 링 팽창보다 크게 나타났다. 링롤재의 응력제거처리는 제거 효과 및 실용성 측면에서 링 압축 공정이 유리하며, 치수제어 및 장비용량 측면에서 링 팽창 공정이 유리하다는 결론을 얻었다.

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Residual Stress & Fatigue strenght in Welding Ship Structure (선박 용접구조의 잔류응력과 피로강도)

  • 김화수
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.3
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    • pp.12-20
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    • 1997
  • 구조의 용접접합부에는 재료의 항복응력 크기의 용접잔류응력이 발생되고, 이 잔류응력 상태에서는 응력비(최소응력/최대응력)의 영향이 거의 없다는 것이 일정 진폭 하중조건의 피로실험결과로부터 알려져 있다. 이와 관련하여, 용접구조의 설계 단계에서는 초기 용접잔류응력이 그래도 잔류한 소형실험편의 일정진폭하중 상태의 피로실험 결과로부터 도출된 피로설계선도(S-N 선도)를 이용, 변동하중에 의한 응력 진폭의 밀도분포만으로 일생동안의 누적피해도를 구해 피로강도를 평가하는 것이 일 반적이다. 지금까지는 선박용접구조의 경우도 이러한 개념으로 피로강도 평가를 수행 하였으나, 일반적인 육상 또는 해상 용접구조물과는 달리, 화물의 적재 등의 정하중 이력에 의한 응력변동폭은 피로를 유발하는 파랑 응력변동폭보다 상당히 크다. 그리 고, 정하중에 의해 용접접합부에 인장응력을 발생시키는 하중이력을 받을 경우, 초기 용접잔류 응력은 상당히 저하될 것으로 생각된다. 본 연구에서는 인장응력을 유발하는 정하중 이력에 의해 저하된 용접잔류응력분포와 이러한 잔류응력분포를 가진 선측 종늑골 용접접합부의 피로강도를 검토한다.

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Estimation Curvature Change Due to Layer Removal in Strips with Uniaxial Residual Stress Fidlds (축방향의 잔류응력이 내재하는 STRIP의 층 가공에 따른 곡율변화)

  • 신상현
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.33 no.2
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    • pp.149-155
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    • 1997
  • 잔류응력을 측정하는 비파괴 방법중 Neutron diffraction technique의 발달로 인하여 기존의 X-ray diffraction technique에 비하여 잔류응력 측정가능 두께가 대부분의 물질에 있어서 훨씬 깊어졌다. 비파괴 방법으로 부품내의 잔류응력 분포가 측정되어진 경우, 부품의 가공시 잔류응력의 재분포로 인한 형상의 변화를 정량적으로 예측할 수 있는 방법에 대해 어떠한 경우도 논의된 바 없다. 본 연구에서는 축 방향의 잔류응력이 내재하는 strip의 층 가공시 일어나는 strip의 곡율변화를 정량적으로 예측할 수 있는 수식을 제시하였다. 간단히 컴퓨터 프로그램화 할 수 있는 수식을 전개하므로 써 현장에서 유용하게 이용할 수 있게 하였다.

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용접잔류응력과 그 제어

  • 암전광정
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.3 no.2
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    • pp.64-73
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    • 1985
  • X선응력측정법은 결정의 각자간 거리를 표점으로 하는 각자변형도를 X선회절현상을 이용하여 직접규정하여 응력을 구하는 것이다. 따라서 비교재의 교정곡선으로 부터 간접적으로 응력을 측 정하는 자기법이나 초음파법 등의 비파괴측정법에 비하여 X 선응력측정법은 잔류응력과 같은 내부응력의 비파괴측정법에 알맞고 지금까지 많은 연구자에 의하여 용접부에 적용시키기 위한 시도가 행해졌었다. 앞서 말한 국제회의에서도 X선응력측정법을 취급한 논문이 6편이고 그 가운 데서 3편이 용접구조물 또는 이음부에 이 방법을 적용한 것이다. 그래서 본고에서는 먼저 용접 잔류응력의 발생기구와 계산법, 측정법에 대하여 기술하겠다. 똔 잔류응력이 용접이음부의 파괴 강도 및 용접균열에 미치는 영향, 용접잔류응력의 대책과 이용법에 대하여 일본에서의 연구를 중심으로 소개하겠다.

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Effect of Heat Treatments on Welding Residual Stresses of AISI 4130 Steel (AISI 4130강의 용접잔류응력에 미치는 열처리의 영향)

  • 양영수;나석주;김원훈;조원만
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.6
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    • pp.1982-1989
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    • 1991
  • The effect of heat treatments were considered on the residual stress fields of AISI 4130 weldments. In experiments, various heat treatments such as preheating, postheating, stress relieve annealing and hardening treatment were carried out for the GTA weldments and the residual stress was measured by using the hole drilling method. The post weld heat treatment at 230.deg.C, which aimed mainly to prevent the possible weld cracking, was found to have only a negligible effect on the welding residual stress distribution, while the annealing treatment at 600.deg.C almost completely removes the residual stress. It was also revealed that the hardening treatment causes no further residual stresses in weldments.

Measurement of Through Thickness Welding Residual Stresses based on Theory of Inherent Strain (고유변형도이론을 이용한 두께방향의 용접잔류응력의 측정)

  • Park, Jeong-Ung;Ryu, Kang-Mook;An, Gyu-Baek;Lee, Jong-Sub;Jang, Seok-In
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • pp.98-98
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    • 2009
  • 용접에 의해 발생하는 용접잔류응력은 강구조물의 피로성능, 파괴양상 등에 영향을 주고 있으나 이러한 용접잔류응력을 예측하는 것은 쉽지 않다. 이러한 용접잔류응력을 예측하는 방법으로는 열탄소성해석과 같은 수치적 방법과 실험적 방법이 있다. 열탄소성해석의 경우 실제문제를 이상화하는 과정에서 매우 복잡한 모델링 기술이 필요하다. 또한, 측정방법에서는 표면의 잔류응력을 측정할 수 있는 홀드링법과 X-선법 등이 있고, 내부 잔류응력의 측정방법으로는 중성자회절법이 있다. 그러나 홀드링법의 경우, 사용범위의 한계와, 중성자회절법에서의 내부 잔류응력을 측정할 수 있는 두께의 제약이 있어 후판의 잔류응력을 측정하는 것은 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 용접잔류응력의 생성근원인 고유변형도를 측정하고 이것으로부터 맞대기용접에서 발생하는 두께방향의 용접잔류응력을 계측하였다.

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