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NTIS 바로가기한국압력기기공학회 논문집 = Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping, v.12 no.1, 2016년, pp.62 - 69
김종민 (한국원자력연구원 원자력재료안전연구부) , 김민철 (한국원자력연구원 원자력재료안전연구부) , 이봉상 (한국원자력연구원 원자력재료안전연구부)
Current guidance considers that uniaxially loaded specimen with a deep crack is used for the determination of the ductile-to-brittle transition temperature. However, reactor pressure vessel is under biaxial loading in real and the existence of deep crack is not probable through periodic in-service-i...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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ASTM E1820(1)과 E1921는 무엇인가? | 일반적으로 기기의 구조건전성 평가를 위해서는 재료의 KIC 또는 JIC 등의 파괴저항성을 측정하여 이를 구조물에 작용하는 하중에 대응하는 균열선단 K와 J-integral과 같은 파괴역학 파라메터와 비교하는 절차를 거치게 된다. ASTM E1820(1)과 E1921(2)에서는 원자로용기의 구조건전성평가를 위하여 표준 시편을 이용한 파괴인성 측정법과 연성-취성 천이구 간에서 참조온도 T0와 마스터커브를 계산하는 절차를 제시하고 있다. 현재 ASTM E1820에서는 깊은 균열이 존재하는 C(T) 인장시편 또는 SE(B) 3점 굽힘 시편을 이용하여 파괴특성을 평가하도록 하고 있으나 이러한 시편들은 균열의 깊이(깊은 균열), 구속조건, 하중(일축 하중) 등이 실제 구조물과 상이하여 상대적으로 보수적인 결과가 도출된다. | |
일반적으로 기기의 구조건전성 평가는 어떻게 측정하는가? | 일반적으로 기기의 구조건전성 평가를 위해서는 재료의 KIC 또는 JIC 등의 파괴저항성을 측정하여 이를 구조물에 작용하는 하중에 대응하는 균열선단 K와 J-integral과 같은 파괴역학 파라메터와 비교하는 절차를 거치게 된다. ASTM E1820(1)과 E1921(2)에서는 원자로용기의 구조건전성평가를 위하여 표준 시편을 이용한 파괴인성 측정법과 연성-취성 천이구 간에서 참조온도 T0와 마스터커브를 계산하는 절차를 제시하고 있다. | |
ASTM E1820이 보수적인 결과가 나오므로 어떤 것을 더 고려하면 좋은가? | 현재 ASTM E1820에서는 깊은 균열이 존재하는 C(T) 인장시편 또는 SE(B) 3점 굽힘 시편을 이용하여 파괴특성을 평가하도록 하고 있으나 이러한 시편들은 균열의 깊이(깊은 균열), 구속조건, 하중(일축 하중) 등이 실제 구조물과 상이하여 상대적으로 보수적인 결과가 도출된다. 따라서 이러한 구조물의 실제 균열 크기와 하중조건 및 구속조 건들을 추가적으로 고려한다면 보다 정확한 원자로 용기의 건전성 평가가 가능하게 되며 현 평가방법의 보수성을 줄일 수 있을 것으로 판단된다. |
ASTM Standard E 1820-05, 2005, "Standard Test Method for Measurement of Fracture Toughness," ASTM International.
ASTM Standard E 1921-05, 2005, "Standard Test Method for Determination of the Reference Temperature, $T_0$ , for Ferritic Steels in the Transition Range," ASTM International.
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Hohe, J., Luckow, S., Hardenacke, V., Sguaizer and Y., Siegele, D., 2011, "Enhanced Fracture Assessment under Biaxial External Loads using Small Scale Cruciform Bending Specimens," Engineering Fracture Mechanics, Vol. 78, pp. 1876-1894.
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