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- 저자 : 카이누마 시게노부 (검색결과 3 건)
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3차원 피로균열 진전해석을 통한 면외거셋 용접이음의 피로수명 평가
정영수,카이누마 시게노부,안진희,이원홍 한국구조물진단유지관리공학회 2018 한국구조물진단유지관리공학회 논문집 Vol.22 No.1
The estimation of the fatigue design life for large welded structures is usually performed using the liner cumulative damage method such as Palmgren-Miner rule or the equivalent damage method. When a fatigue crack is detected in a welded steel structure, the residual service life has to be estimated base on S-N curve method and liner elastic fracture mechanics. In this study, to examine the 3D fatigue crack behavior and estimate the fatigue life of out-of-plane gusset fillet welded joint, the fatigue tests were carried out on the model specimens. Investigations of three-dimensional fatigue crack propagation on gusset welded joint was used the finite element analysis of FEMAP with NX NASTRAN and FRANC3D. Fatigue crack growth analysis was carried out to demonstrate the effects of aspect ratio, initial crack length and stress ratio on out-of-plane gusset welded joints. In addition, the crack behaviors of fatigue tests were compared with those of the 3D crack propagation analysis in terms of changes in crack length and aspect ratio. From this analysis result, SIFs behaviors and crack propagation rate of gusset welded joint were shown to be similar fatigue test results and the fatigue life can also be predicted. 대형 용접 구조물에 대한 피로설계 수명의 예측은 일반적으로 Palmgren Miner과 등가손상도 방법 또는 선형누적손상도 방법을 사용한다. 또한 용접 구조물에서 피로 균열이 발생되면 잔존 수명은 S-N 곡선과 선형 파괴역학에 기초하여 예측되고 있다. 본 연구에서는 면외거셋 용접이음의 3차원 피로균열 진전거동과 피로수명을 예측하기 위하여 피로 시험을 실시하였다. 면외거셋 용접이음의 3차원 피로균열진전 해석은 NX NASTRAN 및 FRANC3D를 이용하여 유한요소 해석을 실시하였다. 면외거셋 용접이음의 균열 형상비, 초기균열 크기 및 응력비에 미치는 영향을 검토하기 위하여 피로균열진전 해석을 실시하였다. 또한 초기균열크기, 균열 형상비와 응력비의 변화에 따른 3차원 피로균열진전 해석 결과와 피로시험결과를 비교하였다. 피로균열진전 해석결과, 피로균열 진전속도와 응력확대계수와의 관계에서 피로시험과 유사하게 나타남을 확인하였으며, 면외거셋 용접이음의 피로수명을 추정할 수 있음을 확인하였다.
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김인태,카이누마 시게노부,정진환,Kim, In Tae,Kainmua, Shigenobu,Cheung, Jin Hwan 한국강구조학회 2008 韓國鋼構造學會 論文集 Vol.20 No.2
최근 일본에서 하로식 트러스교의 콘크리트 상판을 관통하는 사재가 콘크리트 상판의 상부 또는 하부에서 심한 부식손상 에 의해 파단 된 사례가 보고되었다. 이는 도장막의 노화에 따른 콘크리트와의 경계부에 있어 사재의 국부부식에 기인한 것으로 추정되고 있다. 그러므로 이와 같이 콘크리트와 강재의 경계부에 있어서의 국부 부식손상 대책수립 및 이를 기점으로 발생될 수 있는 피로손상에 대한 검토가 필요하다. 본 실험에서는 인장시험편에 부분적으로 콘크리트 블록을 설치한 콘크리트-강재의 모델시험체에 대한 부식환경촉진실험을 실시하여, 경계부의 부식감소량을 측정하였으며, 부식실험 후의 모델시험체를 이용한 피로실험을 실시하였다. 부식촉진실험의 조건으로는 실제대기환경에의 적용성이 검토된 S6사이클(JIS K5621)을 사용하였으며, 부식촉진실험기간은 150일, 300일, 450일, 600일로 각 5개의 모델시험체를 사용하였다. 부식촉진실험결과를 근거로 실험기간에 따른 최대 및 평균 부식깊이를 정량화하였으며, 부식실험 후의 부식 손상된 모델시험체의 피로실험결과를 근거로 실험기간의 증가에 따른 피로강도 감소량을 명확히 하였다. Recently in Japan, fracturing was observed on the diagonal member of a through truss bridge at the boundary region with the concrete slab. Local corrosion damage where the diagonal member was enclosed in the concrete slab is an important factor in the fracture. In this study, accelerated exposure tests were carried out on concrete-steel model specimens simulating steel members at the boundary with concrete. Fatigue tests were then performed on the corroded model specimens. Accelerated exposure tests of the S6-cycle, which is carried out on the model specimens for 150, 300, 450 and 600 da ys. Their surface geometry was then measured. From the accelerated exposure test results, change in maximum and mean corrosion depths was determined according to the testing periods. The effect of local corrosion on fatigue strength was also presented based on the fatigue test results.
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