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필릿 용접구조물의 피로해석을 위한 기준응력에 대한 비교 연구 -구조응력 및 핫스팟응력-
A Comparative Study for the Fatigue Assessment of fillet Weldments Using Structural Stress and Hot Spot Stress

하청인   (대우조선해양주식회사CC0126105  ); 강성원   (부산대학교 조선해양공학과UU0000613  ); 김만수   (대우조선해양주식회사CC0126105  ); 손상용   (대우조선해양주식회사CC0126105  ); 허주호   (대우조선해양주식회사CC0126105  ); 김명현   (부산대학교 조선해양공학과UU0000613  );
  • 초록

    Fatigue strength assessments with two types of load carrying fillet weldment under out-of-plane bending load have been carried out by using both hot spot stress and structural stress methods. In this study, a derivation for the structural stress method using shell element models is discussed in detail. Finite element analysis using shell element models have been performed for the assessment of fatigue strength. As a result of the fatigue strength evaluation for load carrying transverse fillet weldment, hot spot stress method is found to be consistent with structural stress method and measurement. Hot spot stress, however, estimated for the load carrying longitudinal fillet weldment exhibit large variation with respect to mesh size and element type while the calculated structural stress for the longitudinal fillet weldment is relatively independent of mesh size. On the other hand, drawbacks and doubts associated with applying the structural stress method such as the guidance of virtual node method have been discussed.


  • 주제어

    피로강도 .   핫스팟응력 .   구조응력 .   필릿용접구조 .   면외 굽힘.  

  • 참고문헌 (12)

    1. 강성원, 김명현, 김석훈, 하우일, 2005, '구조응력 및 핫스팟응력을 이용한 용접구조물 피로수명에 평가에 관한 실험적 연구,' 대한조선학회 논문집, 제 42권, 제 2호, pp. 138-144 
    2. 강성원, 김명현, 2005, '수치해석을 통한 용접구조물의 구조응력 추정에 관한 연구,' 대한조선학회 논문집, 제 42권, 제 4호, pp. 388-395     
    3. 김종성, 진태은, 홍정균, Dong, P., 2003, '용접구조물의 피로설계를 위한 유한요소 해석 및 통합피로선도 초안 개발,' 대한기계학회 논문집, A권, 제 27권, 제 5호, pp. 724-733     
    4. 전유철, 김유일, 강중규, 한종만, 2001, '피로실험 및 균일진전 해석을 통한 용접부의 피로수명 예측에 관한 연구,' 대한조선학회 논문집, 제 38권, 제 3호, pp. 93-106 
    5. 하청인, 강성원, 김명현, 이제명, 2005, '구조응력 및 핫스팟응력을 적용한 용접부 면외 굽힘 피로강도 평가에 관한 비교 연구,' 용접 강도 심포지움 연구 발표 논문집(대한 용접 학회), pp. 75-83 
    6. ISSC, 2003, 'Fagitgue Strength Assessment,' Proceedings of the 15th ISSC, Vol. 2, pp. 293 
    7. Logan, D., 2000, 'A First Course in the Finite 8ement Method,' Brooks/Cole, USA 
    8. Niemi, E., 2004, 'Structural Hot-Sport Stress Approach to Fatigue Analysis of Welded Components-Designer's Guide,' III Doc. XIII-1817-00, XV-1090-01, XIII-WG3-06-99 
    9. Paris, P.C. and Erdogan, F., 1960, 'A Ritical Analysis of Crack Propagation Laws,' Journal of Basic Engineering, Vol. 85, pp. 528-534 
    10. Dong, P., 2004, Battelle Structural stress JIP Final Report, No. N004431-01 
    11. Gurney, T.R., 1979, 'Fatigue of Welded Structure,' Cambridge University Press, 2nd edition, pp.37 
    12. 강성원, 한상혁, 김화수, 백영민, 2003, '필릿 용접부의 면외굽힘하중에 대한 피로강도,' 대한조선학회 논문집, 제 40권, 제 1호, pp. 28-35     
  • 이 논문을 인용한 문헌 (3)

    1. Kim, Myung-Hyun ; Kim, Jeong-Hwan ; Kim, Seong-Min ; Kim, Kwang-Seok ; Kang, Joong-Kyoo ; Heo, Joo-Ho ; Kang, Sung-Won 2008. "The Application of Structural Stress Method for the Fatigue Strength Assessment of Longi-web Connections" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 45(1): 81~86     
    2. Kang, Sung-Won ; Kim, Jeong-Hwan ; Kim, Kwang-Seok ; Kang, Joong-Kyoo ; Heo, Joo-Ho ; Kim, Myung-Hyun 2008. "An Experimental Study for the Fatigue Strength Assessment of Longi-web Connections" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 45(1): 87~92     
    3. Hong, Ki-Sup ; Kim, Sung-Chan ; Ahn, Jae-Wook ; Kim, Seong-Ki 2009. "Development of Evaluation System for Fatigue Strength on the Connection Between Longitudinals and Transverse Web" 大韓造船學會 論文集 = Journal of the Society of Naval Architects of Korea, 46(5): 510~519     

 저자의 다른 논문

  • 하청인 (1)

    1. 2006 "응력 특이점을 갖는 필릿 용접구조물의 피로해석을 위한 가상절점법을 이용한 구조응력 계산 기법 고찰" 大韓溶接學會誌 = Journal of the Korean Welding Society 24 (3): 27~33    
  • 강성원 (35)

  • 김만수 (5)

  • 손상용 (3)

  • 김명현 (21)

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