초록 ▼

1세부 : 구조물의 역학적 고온 설계 방법론 개발
$\cdot$ 고온기기 불연속부의 크리프 Overstrain 평가법
$\cdot$ 크리프 라체팅 해석 기술
$\cdot$ 2차/피크 응력 영향 평가를 위한 실험 검증
$\cdot$ 니켈합금의 크리프-피로 균열진전 실험 및 평가
2세부 : 고온재료수명에 미치는 환경 및 산화 영향 평가 방법론 개발
$\cdot$ 800, 900, $1000^{\c

1세부 : 구조물의 역학적 고온 설계 방법론 개발
$\cdot$ 고온기기 불연속부의 크리프 Overstrain 평가법
$\cdot$ 크리프 라체팅 해석 기술
$\cdot$ 2차/피크 응력 영향 평가를 위한 실험 검증
$\cdot$ 니켈합금의 크리프-피로 균열진전 실험 및 평가
2세부 : 고온재료수명에 미치는 환경 및 산화 영향 평가 방법론 개발
$\cdot$ 800, 900, $1000^{\circ}C$의 고온 VHTR 헬륨 환경에서 니켈기 합금의 특성 평가
$\cdot$ 고온 헬륨 환경에서 니켈기 합금의 산화 및 파손특성 평가
$\cdot$ 고온헬륨 및 대기환경에서 산화막의 크리프 및 반복열하중에 대한 저항성 평가
$\cdot$ 산화막 거동과 거시적인 재료 내구성의 상관관계로부터 미래형원전 운전환경이 크리프-피로 특성에 미치는 영향 평가법 제시

목차 Contents

• 제 1 세부: 미래형원전용 고온 구조재의 크리프-피로 설계 방법론 개발 ...12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...25
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...26
• 제 1 절 국외 기술개발 현황 ...26
• 제 2 절 국내 기술개발 현황 ...26
• 제 3 절 현 연구상태의 취약성 ...27
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...28
• 제 1 절 국부형상이 크리프-피로 수명에 미치는 영향 평가 ...28
• 1. 고온 노치시편 전용시험기 ...28
• 2. 유한요소 해석을 통한 노치시편의 크리프 실험조건 결정 ...30
• 제 2 절 유한요소 해석을 이용한 국부형상이 크리프-피로 수명에 미치는 영향 정량화 ...34
• 1. Code of Practice를 이용한 새로운 실험법 ...34
• 2. 유한요소 변수해석을 통한 노치시편의 일반적인 응력 정량화 ...36
• 3. Inconel 617재료의 다축응력을 고려한 수명 평가 ...39
• 제 3 절 구조적 불연속부 형상에 의한 2차/피크응력이 크리프 응력 및 변형률에 미치는 영향 평가 ...43
• 1. 크리프 손상(damage)이론을 이용한 유한요소 손상해석(FE damage analyses)기법 개발 ...43
• 2. Inconel 617재료의 유한요소 손상해석 및 실험결과와의 비교 ...45
• 제 4 절 고온 기기의 구조적 불연속부에서의 크리프 Overstrain 평가를 위한 간략 기법 개발 ...49
• 1. 분기관 형상 및 개구부 보강 형상 ...49
• 2. 유한요소 크리프 해석을 통한 분기관 응력 평가 ...51
• 3. 유한요소 해석 결과를 이용한 분기관 응력 및 변형률(overstrain)간략 평가법 ...53
• 제 5 절 유한요소 해석 결과에 입각한 Elastic follow-up 평가 기법 ...55
• 1. 기존 Elastic follow-up 평가 기법 ...55
• 2. 유한요소 해석을 이용한 평판 및 배관에 2차 응력(열응력/용접부 잔류응력) 부가 기법 ...55
• 3. 2차 응력(열응력/용접 잔류응력)을 고려한 비선형 파괴역학 평가 기법의 이론적 연구 ...59
• 4. 1차 및 2차 응력 존재하는 균열 배관 탄소성 파괴역학 해석 ...60
• 제 6 절 크리프 라체팅 평가를 위한 비선형 유한요소 해석기법 개발 ...63
• 1. 간략 비선형 라체팅 평가 기법 ...64
• 2. 간략 해석 기법의 검증 ...65
• 제 7 절 대칭 구조물에 대한 크리프 라체팅 해석을 통한 기존 코드기준 타당성 검증 ...67
• 1. 두께방향 응력을 고려한 배관의 라체팅 평가 ...67
• 2. 축방향 응력을 고려한 배관의 라체팅 평가 ...70
• 3. 라체팅 평가를 통한 고온 배관의 설계 ...72
• 제 8 절 비대칭 구조물의 크리프 라체팅 해석을 통한 기존 코드 기준 적용성 분석 ...76
• 1. 유한요소 해석을 이용한 탄소성 크리프 손상 예측 방법 ...76
• 2. 탄소성 손상 변수의 결정 ...77
• 3. 크리프 손상변수의 결정 ...80
• 제 9 절 고온 재료의 파괴인성 시험 및 역학적 파괴인성 물성 측정 ...83
• 1. 고온 크리프-균열진전 시험 ...84
• 2. 유한요소 손상해석을 이용한 크리프 균열진전 모사 ...87
• 제 10 절 고온 재료의 피로/크리프-피로 균열진전 시험 및 산화영향 평가 ...90
• 1. 시험 장치 및 방법 ...91
• 2. 고온 피로 균열진전 평가 ...94
• 3. 고온 크리프-피론 균열진전 평가 ...95
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...99
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ...100
• 제 6 장 참고문헌 ...101
• 제 2 세부: 고온재료수명에 미치는 환경 및 산화 영향 평가 방법론 개발 ...104
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...119
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...120
• 제 1 절 국외 기술개발 현황 ...120
• 제 2 절 국내 기술개발 현황 ...121
• 제 3 절 연구결과가 갖는 의의 ...122
• 제 3 장 세부연구목표별 주요연구내용 및 결과 ...123
• 제 1 절 대기 및 고온 헬륨 환경 하에서의 산화 특성 ...123
• 1. 후부 니켈기 초합금 헬륨 환경 하에서의 산화 특성 ...123
• 2. 대기 및 고온 헬륨 환경 하에서의 니켈기 초합금의 산화거동 ...123
• 3. XRS 및 XRD를 통한 니켈기 초합금의 산화막 생성 거동 분석 ...125
• 4. 니켈기 초합금의 산화막의 생성 거동 및 미세구조 변화 ...125
• 5. Cyclic 산화 거동 ...127
• 6. 다양한 니켈기 합금의 산화 거동 ...127
• 7. VHTR 환경 조절 장치 ...128
• 제 2 절 대기 및 고온 헬륨 환경 하에서의 크리프 특성 ...150
• 1. 시편 및 시험장치 ...150
• 2. 대기 및 헬륨 환경에서의 시험 결과 ...150
• 3. 환경에 의한 재료의 손상 및 기계적 특성 변화 ...151
• 제 3 절 산화막 자체의 creep 특성평가 ...180
• 1. 시편 및 시험장치 ...180
• 2. 풀림처리에 의한 미세구조의 변화 ...180
• 3. creep 시험결과 ...181
• 제 4 절 산화막의 피로 및 반복 열 하중 저항성 평가 ...195
• 1. 표면 흠집의 변형 저항성 ...195
• 2. 실험결과 ...195
• 3. 산화막 변형저항성 평가를 위한 수치해석 ...196
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...212
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ...213
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ...214
• 제 7 장 참고문헌 ...216