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평판용접에 관한 평면변형 열탄소성 해석
The Plane-Deformation Thermal Elasto-Plastic Analysis During Welding of Plate

방한서    (조선대학교, 선박해양공학과   ); 한길영    (조선대학교, 선박해양공학과  );
  • 초록

    Welding of structure produces welding residual stresses which influence buckling strength, brittle fracture strength and cold crack on the weld parts. Therefore, it is very important to accurately analyze the residual stress before welding in order to guarantee the safety of weldment. If the weld length is long enough compared to the thickness and the breadth of plate, thermal and mechanical behaviors in the middle portion of the plate are assumed to be uniform along the thickness direction(z-axis). Thus, the following conditions(so-called plane deformation) can be assumed for the plate except near its end;1) distributions of stress and strain are independent on the z-axis;2) plane normal to z-axis before deformation remains plane during and after deformation. In this paper, plane-deformation thermal elasto-plastic problem is formulated by being based on the finite element method. Moreover special regards and paid to the fact that material properties in elastic and plastic region are temperature-dependence. And the method to solve the plane-deformation thermal elasto-plastic problem is shown by using the incremental technique. From the results of analysis, the characterisics of distribution of welding residual stress and plastic strain with the production mechanism are clarified.


  • 주제어

    평면변형 .   열 탄소성 .   용접잔류응력 .   저온균열 .   열변형률 .   역학적거동 .   Plane Deformation .   Thermal Elasto-Plastic .   Welding Residual Stress .   Cold Crack .   Thermal Strain .   Mechanical Behavior.  

  • 참고문헌 (11)

    1. 渡邊正紀;佐藤邦彦 , 熔接方學과 그 응용 / v.,pp.,
    2. 열탄소성 문제에 관한 연구 , Y.Fujita;T.Nomoto , 일본 조선학회 논문집 / v.,pp.,
    3. 宮崎則幸;矢川元基 , 유한요소법에 의한 熱應力 · 크립 · 열전도해석 / v.,pp.,
    4. K.J.Bathe , Finite element procedures in engineering analysis / v.,pp.,
    5. Residual stresses in thick Welded plates , Bjorhovde,R.;Brozietti,J.;Alpsten,G.A. , Welding Journal / v.51,pp.,
    6. Residual stresses in welded structure , W.M.Wilson;C.C.Haoe , The Welding Journal / v.26,pp.,
    7. 一次元的 溫度分布에 의한 矩形板의 열응력 및 잔류응력에 관한 연구 , 渡邊 , 일본 조선협회 논문집 / v.,pp.,
    8. 유한요소법에 의한 박판용접시의 2차원 비정상 열전도해석 , 방한서 , 대한조선학회 논문집 / v.27,pp.,
         
    9. 일본재료학회편 , 고체역학의 기초 / v.,pp.,
    10. Distributions of Welding Residual Stress in Various Welded Joints of Thick Plates , Ueda,Y.;Nakacho,K. , Trans. JWRI / v.15,pp.,
    11. Mechanical characteristics of Repair Welding in thick plate(Ⅱ) , Kim,Y.C.;Yamakita,T.;Bang,H.S.;Ueda,Y. , Trans. JWRI / v.17,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. 1997. "A Fundamental Study on the Welding Deformation of Plate by Using F.E.M." 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 11(4): 1~6     
    2. 2003. "A Fundamental Study on Forecast of the Thin Plate Welding Deformation by Numerical Simulation" 大韓溶接學會誌 = Journal of the Korean Welding Society, 21(1): 93~98     
    3. 2003. "A Study on the Analysis for Welding Residual Stress of Preflex Beam" 韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, 17(6): 65~71     

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