선체 구조용강 용접재의 피로크랙 전파특성 및 환경피로수명 예측

소개

선체 구조용강 용접재의 피로크랙 전파특성 및 환경피로수명 예측

목차

1. 연구배경 및 목적
2. 실험장치 및 실험방법
▶ 피로균열 진전 실험
▶ 환경피로수명 시험방법
▶ 용접 방법에 따른 경도 분포
▶ 응력 비에 따른 크랙전파특성
▶ 용접방법에 따른 크랙전파특성
▶ 용접방법에 따른 크랙전파특성
3. 결과 및 고찰

본문내용

1. 연구배경 및 목적
향후 해양구조물의 피로설계를 위한 기초 자료가 되며, 용접방법의 개선을 위한 근거로 선체 구조용강 용접재의 피로크랙 전파특성과 환경피로수명 예측방법을 들 수가 있다.
이 연구의 목적은 선박 및 해양 구조물의 안전설계를 위해서 강도상 가장 취약한 접합부의 강도평가를 하고, 선체 구조용강의 최적용접방법( SMAW, FCAW, SAW )을 찾고 각 방법에 따른 피로균열전파 특성 평가를 들 수 있다. 선박 및 해양구조물에서 발생할 수 있는 용접부의 대기 및 부식 환경에서 최적 용접방법과 피로강도 평가를 체계적으로 연구하고 고찰하는 것이다. 실험적 데이터에 기반을 둔 수명예측 구조물의 강도향상 및 경제적이고 능률적인 구조물 제작기술 구축할 수 있다.



2. 실험장치 및 실험방법



- 시 험 편 -


시험편은 선체 구조용강 JIS G3456를 사용하고, 각부치수는 ASTM E647-93이된다. E466 CT시험편 노치홈은 와이어 커팅방전가공을 하고, 피로수명 시험편은 CT시험편과 동일조건으로 한다. 힘에 따라서 크랙은 Weld metal 로 하고, 파괴에 의한 수명은 Base metal로 한다. 크랙과 수명은 모두 S-N곡선을 적용시킬 수 있다. 실험은 피로균열 진전 실험과 환경피로수명 시험방법을 들 수가 있다.
▶ 피로균열 진전 실험
Pre crack 은 실험하기 전에 3mm로 균열을 미리 준다. 3mm 정도의 크랙이 있어야 직선으로 나아 갈 수 있기 때문이다. 주파수는10Hz의 정현파이다. 응력비는 R=0.1, R=0.3, R=0.6인데, 최대? 최소하중의 비에 따라 힘이 달라지게 된다. ASTM 647-93에 의거 ΔK 감소법을 사용한다. 컴플라이언스 법에 의하여 피로균열 길이 측정하는 실험이다.

▶ 환경피로수명 시험방법
환경 피로수명 시험방법에서 부식용액은 3.5%NaCl과 6%FeCl3을 사용한다. 그리고 침지기간은 3.5%NaCl은 90일, 6%FeCl3은 180일로 하며, 주파수는 피로균열 진전 실험과 똑같이 10Hz의 정현파로 한다. 용접방법별(SMAW, FCAW, SAW)로 부식된 시험편으로 피로시험 실시하고, ASTM E466에 의거하는 하중제어방식에 의해 실험을 한다.

참고자료

· 없음