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용접부 CTOD 시편의 외력에 따른 잔류응력 재분포에 관한 연구

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Author(s)
이동훈
Issued Date
2016
Abstract
As the one of the fracture toughness tests, CTOD test is an important factor to ensure resistance to fracture at severe conditions in designing offshore structures. In this study, to obtain fracture toughness values of thick welded steel plate, CTOD test was conducted.
When conducting CTOD test, fatigue pre-cracking occasionally failed to satisfy the requirements of standards making the test result invalid.
The internally accumulated residual stress of CTOD test piece has been thought as one of the main reasons.
The propagation of fatigue crack started from the tip of machined notch, which might have grown irregularly due to residual stress field.
To overcome this kind of difficulty, in BS 7448 Part 2, Local compression, reverse bending, and stepwise high-R ratio methods are suggested to modify the internal residual stress.
In this paper not only multi pass welding using FCAW(Flux Cored Arc Welding) but also Local compression process of thick steel plate has been simulated using the finite element method to clarify variations of internal welding residual stress.
The simulated results show that welding residual stress is compressive in the middle section of the model. After machining the specimen, tension residual stress predominantly increased in the middle section of the model. Through these variations of residual stress, we can anticipate the propagation of the fatigue crack. Analysis results show that this irregular welding residual stress distribution is improved to be more uniformly by applying Local compression method.
Alternative Title
Redistributions of Welding residual stress of CTOD test specimen by Local compression
Alternative Author(s)
Dong-Hun Lee
Affiliation
조선대학교 용접접합과학공학과 대학원
Department
일반대학원 용접·접학과학공학
Advisor
주성민
Awarded Date
2017-02
Table Of Contents
CONTENTS

List of Figures Ⅲ
List of Tables Ⅳ
Abstract Ⅴ

제1장 서 론 1
제1절 연구배경 및 목적 1
제2절 연구동향 2
제3절 연구방법 4

제2장 관련이론 5
제1절 파괴인성이론 5
1. 파괴인성의 측정법 5
가. 의 개념과 시험법 8
2. 탄소성파괴인성 측정법 8
가. 의 개념과 시험법 8
나. 의 개념과 시험법 13
3. CTOD 시험법 16
가. CTOD의 개념 16
나. CTOD 시험 절차 20
다. 피로예균열의 삽입과 판정 21
라. 내부잔류응력 재분포 방법 23

제2절 용접 잔류응력 25
1. 용접잔류응력 발생기구 25
2. 용접잔류응력 분포특성 28

제3장 유한요소 해석 30
제1절 유한요소 해석을 위한 CTOD 시험조건 30
제2절 재료의 물성치 30
제3절 해석모델 33
1. 2차원 유한요소 해석모델 33
2. Von-Mises Stress 해석모델 34
3. 3차원 유한요소 해석모델 36
4. 노치 가공에 의한 해석모델 37
5. Local compression에 의한 해석모델 38

제4장 결과 및 고찰 44
제1절 해석결과 44
1. 다층용접 시험편의 잔류응력분포 그래프 44
2. 노치 가공 후 잔류응력분포 그래프 45
3. Local compression에 의한 잔류응력분포 그래프 46
가. 두께의 0.25% Local compression 결과 46
나. 두께의 0.5% Local compression 결과 47
다. 두께의 0.75% Local compression 결과 48
라. 두께의 1% Local compression 결과 49
마. 두께의 1.25% Local compression 결과 50
바. X-X 방향의 용접잔류응력분포 그래프 51

제5장 결론 52

참고문헌 54
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
이동훈. (2016). 용접부 CTOD 시편의 외력에 따른 잔류응력 재분포에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/13153
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000266097
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
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  • AuthorizeOpen
  • Embargo2017-02-21
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