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아크 절단 시 재분포 되는 잔류응력의 특성에 관한 연구
오승찬(Seung-Chan Oh),김명현(Myung-Hyun Kim) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
강구조물의 제작공정 및 보수에 있어서 필연적으로 강재의 절단이 수행되고 있다. 강재의 절단 방법으로는 가스절단, 아크절단, 레이저 절단과 같은 고온의 열원에 의한 방법과 전단, 절삭 등에 의한 기계력을 사용하는 방법이 있다. 그중에서 아크절단은 가스 절단이 어려운 주철, 스테인리스강, 비철금속 등의 절단이 가능하고 가격이 저렴해 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 아크 절단은 고온의 열에 의한 국부적인 가열과 냉각과정을 동반하기 때문에 절단 변형, 절단 잔류응력이 발생하게 되고 용접구조물의 기존 잔류응력은 변화하게 된다. 따라서 구조물의 피로수명의 정확한 예측을 위해서 절단 후의 재분포 되는 잔류응력의 특성을 파악하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 용접부의 절단 후 잔류응력 특성을 파악하기 위해 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하여 열탄소성 해석을 진행하고 평판과 파이프의 용접부에 대해서 아크 절단 후의 잔류응력 변화를 예측하고 특성을 파악하였다