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[국가R&D연구보고서] 원자력연구기반확충사업;미래형원전용 고온 구조재의 크리프-피로 설계 방법론 개발;구조물의 역학적 고온설계 방법론 개발;고온재료수명에 미치는 환경 및 산화 영향 평가 방법론 개발
Development of Creep-Fatigue Design Methodology for Nuclear Plant Components at Elevated Temperatures;Development of Mechanistic Design Methodology of Nuclear Components at Elevated Temperatures;Methodology Development for Assessing the Effect of Environment and Oxidation of the High Temperature Materials 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 고려대학교
Korea University
연구책임자 김윤재
참여연구자 장창희 , 윤기봉
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2007-05
과제시작연도 2006
주관부처 과학기술부
연구관리전문기관 한국과학재단
Korea Science and Engineering Foundtion
등록번호 TRKO200700008282
과제고유번호 1350022048
사업명 원자력연구기반확충사업(기금)
DB 구축일자 2013-04-18
키워드 니켈기 초합금.크리프.한계하중.세이크다운.라체팅.산화막.Nickel-base superalloy.Creep.Limit load.shakedown.ratcheting.Oxide layer.

초록 ▼

1세부 : 구조물의 역학적 고온 설계 방법론 개발
- 기존 고온기기 설계기법 분석 및 실험계획 수립
- 고온 원전기기 응력평가를 위한 FE 해석 기법
- 노치인장/크리프 실험을 통한 재료물성 정량화
- 응력삼축성이 크리프-피로에 미치는 영향 정량화
- Elastic Core 응력 및 2차 응력 평가기법
2세부 : 고온재료수명에 미치는 환경 및 산화 영향 평가 방법론 개발
- 대기 환경에서의 크리프 및 인장특성 평가
- 고온헬륨, 진공 및 대기 환경 하에서의 산화거동 관찰
- 고온헬륨

목차 Contents

  • 제 1 세부과제 : 구조물의 역학적 고온설계 방법론 개발...11
  • 제 1 장 연구개발과제의 개요...22
  • 제 2 장 국내외 기술개발 현황...23
  • 제 1 절 국외 기술개발 현황...23
  • 제 2 절 국내 기술개발 현황...23
  • 제 3 절 현 기술상태의 취약성...23
  • 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...25
  • 제 1 절 기존 고온기기 설계 기법 분석 및 실험계획 수립...25
  • 1. 기존 코드 및 기준 분석...25
  • 2. Alloy 617 니켈합금 물성...27
  • 제 2 절 고온 원전기기 응력평가를 위한 FE 해석 기법...29
  • 1. 곡관의 한계하중 해석...30
  • 2. T분기관의 한계하중 해석...38
  • 3. Branch의 탄성-크리프 응력 해석 및 참조응력법의 타당성 검증...48
  • 제 3 절 노치인장/크리프 실험을 통한 재료물성 정량화...55
  • 1. 고온 노치시편 전용 시험기...55
  • 2. Alloy 617 니켈기 초합금의 기계적 거동 특성 연구...60
  • 제 4 절 응력삼축성이 크리프-피로에 미치는 영향 정량화...85
  • 1. 원형 노치 인장시편의 한계하중 및 완전소성응력장 해석...85
  • 2. 니켈합금(Alloy 617) 노치 시편의 인장실험 및 해석...92
  • 3. 니켈합금(Alloy 617) 노치 시편의 크리프실험 및 해석...104
  • 제 5 절 Elastic Core 응력 및 2차 응력 평가 기법...117
  • 1. 간략 비선형 shakedown 평가 기법...117
  • 2. 곡관의 shakedown 평가...121
  • 3. 두께방향으로 온도에 따라 인장물성이 변하는 직관의 라체팅 경계해석...129
  • 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...143
  • 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...144
  • 제 6 장 참고문헌...145
  • 제 2 세부과제 : 고온재료수명에 미치는 환경 및 산화 영향 평가 방법론 개발...148
  • 제 1 장 연구개발과제의 개요...161
  • 제 2 장 국내외 기술개발 현황...162
  • 제 1 절 국외 기술개발 현황...162
  • 제 2 절 국내 기술개발 현황...163
  • 제 3 절 연구결과가 갖는 의의...163
  • 제 3 장 세부연구목표별 주요연구내용 및 결과...165
  • 제 1 절 고온대기환경에서 니켈기 합금의 특성 평가...165
  • 1. 후보 니켈기 합금의 기초물성 및 조직특성 분석...165
  • 2. Unnotched bar를 이용한 니켈기 합금의 고온 인장, 크리프 특성 평가...166
  • 3. Unnotched bar를 이용한 니켈기 합금의 크리프-피로 특성 평가...167
  • 제 2 절 고온대기환경에서 니켈기 합금의 산화 및 파손 특성 평가...183
  • 1. 니켈기 합금의 고온 산화특성 평가...183
  • 2. 니켈기 합금의 고온 파손특성 평가...185
  • 3. 고온 대기환경 하에서 산하특성과 크리프-피로 저항성의 연관성 분석...186
  • 제 3 절 Micro creep 시험기 설계 및 제작...211
  • 1. 시험기의 구조 및 작동방식...212
  • 제 4 절 열생성 산화막(TGO) 두께 및 변형률 In-situ 측정 시스템 구축...224
  • 1. 고온에서 산화막 두께의 실시간 측정 - EDM 이용한 산화막 두께의 측정...224
  • 2. 변형률 In-situ 측정 시스템...225
  • 제 5 절 산화막 생성 및 인장 특성, 산화막 파손 및 creep 거동 평가...231
  • 1. Fecroalloy 산화 및 $Al_2O_3(TGO)$의 인장 및 creep 특성...231
  • 2. Alloy 617의 산화 특성...233
  • 3. Alloy 617의 인장 및 creep 특성...234
  • 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...263
  • 제 5 장 연구개발결과의 활용계??학기술정보...265
  • 제 7 장 참고문헌...267

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