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제안 방법
- 5를 사용하였다. /는 미세조직 길이며, 인장강도 혹은 항복강도에 따라 P*가 결정되고6,7) 본 연구에서는 0.4로 하여 가상의 노치반경을 1mm로 하여 해석을 수행하였다.
- 이러한 맞대기 용접은 용접 완료 후 backplate의 제거여부에 따라 피로 강도에 차이를 나타내는 것으로 알려져있다4)따라서 본 연구에서는 용접 완료 후 backplate 제거여부에 관한 연구를 위해 steel backing(제aX), ceramic backing(제거0) 맞대기 용접 시험편을 제작하였다. 또한 steel backing한 under matching맞대기 용접 시험편을 제작하여 피로수명을 비교해 보았다. 각 시험편에 대한 피로강도 평가를 위한 피로시험을 수행하였으며 유효노치응력 기법을 이용하여 피로시험 결과와 비교 검토 하였다.
- 본 연구에서는 HW(International Institute of Welding)에서 제시하는 가상의 노치반경 1mm를 용접토우부와 용접루트부에 적용하여 맞대기 용접 시험편의피로강도평가를 수행하였다. 사용한 가상의 노치반경은식(1)에 의해서 정의되어지며 %는 가상의 노치반경, P 는 실제 노치반경이다.
- 본 연구에서는 backplate를 사용하여 맞대기 용접시험편을 제작한 후 backplate의 제거 여부에 따른 피로강도 평가와 언더매칭을 하여 용접하였을 때의 피로강도 평가를 위해 피로시험 및 유효노치응력법을 이용한 유한요소해석을 수행하였다. 그 결과 본 연구에서얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 본 연구에서는 SB 시험편 21개, CB 시험편 18개, UMSB 시험편 16개, 총 55개의 시험편에 대하여 stress range 120MPa~280MPa 응력대에서 피로시험을 실시하였다. 시험편 제작의 정도를 알아보기 위해 피로시험 전 치수, misalignment, angular distortion을 즉정하였으며 misalignnknt는 CB(0.26mm), SB(0.17mm), ll/SB (0.12mm), angular distortione UMSB (0.015), SB(0.0107), CB (0.0095)으로 측정되었다. Fig.
- 계산되어진다. 유한요소해석에 사용한 요소의최소 크기는 일련의 parametric 연구 후 얻어진 요소크기인 0.1mm로 하였고, 기본적으로 4개의 노드를 갖는 2차원 평면 변형률요소를 사용하였다% 경계조건으로는 1/2 요소 모델이므로 중앙절단부에 X축 방향으로대칭조건, 오른쪽 하중이 작용하는 부분에는 y축 방향으로 경계조건을 설정하였다. Fig.
- 사용하였다. 피로 실험을 실시하기 전, 각각의 용접 시편에 대한 공칭응력을 계산하기 위하여 해당용접부의 실제 단면적을 측정하였고, 하중 제어 방식으로 피로 실험을 수행하였다. 피로 하중의 파형은 정현파이며, 응력비는 완전 편진 상태가 되도록 최대 하중과 최저 하중을 설정하였다.
- 피로 실험을 실시하기 전, 각각의 용접 시편에 대한 공칭응력을 계산하기 위하여 해당용접부의 실제 단면적을 측정하였고, 하중 제어 방식으로 피로 실험을 수행하였다. 피로 하중의 파형은 정현파이며, 응력비는 완전 편진 상태가 되도록 최대 하중과 최저 하중을 설정하였다. 하중 반복 속도는 각 시편별 응력 대를 고려하여 4~10 Hz범위에서 실험을 수행하였고, 피로 한도는 2×106 cycles로 고려하여 실험을 수행하였다.
- 하중 반복 속도는 각 시편별 응력 대를 고려하여 4~10 Hz범위에서 실험을 수행하였고, 피로 한도는 2×106 cycles로 고려하여 실험을 수행하였다. 피로시험은 2xl06 cycle 이상 피로 한도를 넘어서는 시험편이 발생할 때까지 하중을 변화시켜가며 시험을 수행하였다. 본 연구에서는 SB 시험편 21개, CB 시험편 18개, UMSB 시험편 16개, 총 55개의 시험편에 대하여 stress range 120MPa~280MPa 응력대에서 피로시험을 실시하였다.
- 피로 하중의 파형은 정현파이며, 응력비는 완전 편진 상태가 되도록 최대 하중과 최저 하중을 설정하였다. 하중 반복 속도는 각 시편별 응력 대를 고려하여 4~10 Hz범위에서 실험을 수행하였고, 피로 한도는 2×106 cycles로 고려하여 실험을 수행하였다. 피로시험은 2xl06 cycle 이상 피로 한도를 넘어서는 시험편이 발생할 때까지 하중을 변화시켜가며 시험을 수행하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 사용된 피로 시험기는 최대용량 50ton의축인장/압축 유압 서보 피로 시험기(Instron Model 8803)를 사용하였다. 피로 실험을 실시하기 전, 각각의 용접 시편에 대한 공칭응력을 계산하기 위하여 해당용접부의 실제 단면적을 측정하였고, 하중 제어 방식으로 피로 실험을 수행하였다.
- 피로시험은 2xl06 cycle 이상 피로 한도를 넘어서는 시험편이 발생할 때까지 하중을 변화시켜가며 시험을 수행하였다. 본 연구에서는 SB 시험편 21개, CB 시험편 18개, UMSB 시험편 16개, 총 55개의 시험편에 대하여 stress range 120MPa~280MPa 응력대에서 피로시험을 실시하였다. 시험편 제작의 정도를 알아보기 위해 피로시험 전 치수, misalignment, angular distortion을 즉정하였으며 misalignnknt는 CB(0.
- 2와 같이 제작하였다. 이후 시험에 사용된 3종류의 시험편을 SB(Steel Backing), CB (Ceramic Backing), UMSB (Under Matching Steel Backing) 로 부르기로 한다.
데이터처리
- 또한 steel backing한 under matching맞대기 용접 시험편을 제작하여 피로수명을 비교해 보았다. 각 시험편에 대한 피로강도 평가를 위한 피로시험을 수행하였으며 유효노치응력 기법을 이용하여 피로시험 결과와 비교 검토 하였다.
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