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김경민 (서울과학기술대학교) 박지수 (서울과학기술대학교) 문지희 (서울과학기술대학교) 장윤영 (서울과학기술대학교) 박승현 (성균관대학교) 허남수 (서울과학기술대학교)
저널정보
한국압력기기공학회 한국압력기기공학회 논문집 한국압력기기공학회 논문집 제16권 제1호
발행연도
2020.6
수록면
100 - 109 (10page)

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Pipelines subjected to ground movement would be easily exposed to large-scale deformation. Since such deformations may cause the pipeline failure, it is important to ensure the safety of pipelines in various operation conditions. However, crack in weld metal have been considered as one of the main causes that can deteriorate the structural integrity of the pipeline. For this reason, the structural integrity of the pipe containing the crack in the weld should be obtained. In order to assess cracked pipe, J-integral and crack-tip opening displacement(CTOD) have been applied widely as the elastic-plastic fracture mechanics parameters representing crack driving force. In this study, engineering solutions to calculate the J-integral and CTOD of pipes with a circumferential outer surface crack in the weld are proposed. For this purpose, 3-dimensional elastic-plastic finite element(FE) analyses have been performed considering the effect of overmatch and width of weld. The shape of the weld was simplified to I-groove, and axial displacement was employed as for loading condition. Based on FE results, the effects of crack size, material properties and width of weldment on J-integral and CTOD were investigated. Additionally, the J-integral and CTOD for I-groove were compared with those for V-groove to examine the effects of the weld shape, and a proportionality coefficient of J-integral and CTOD was calculated from the results of this paper.
#Finite element analysis(유한요소해석) #Strain-based assessment(변형률 기반 평가) #J-integral(J-적분) #Crack-tip opening displacement(균열선단열림변위) #Surface crack(표면균열)

목차

ABSTRACT
1. 서론
2. 유한요소해석
3. 해석 결과
4. 고찰
5. 결론
참고문헌

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
Wang, Y. Y. / 2011 / Validation and Documentation of Tensile Strain Limit Design Models for Pipelines google schola Zhang, Y. M. / 2014 / Strain-Based CTOD Estimation Formulations for Fracture Assessment of Offshore Pipelines Subjected to Large Plastic Deformation / Ocean Eng 91:64~72 google schola Dake, Y. / 2012 / Fracture Capacity of Girth Welded Pipelines with 3D Surface Cracks Subjected to Biaxial Loading Conditions / Int. J. Press. Ves. Pip 92:115~126 google schola Wang, Y. Y. / 2011 / Second Generation Models for Strain-Based Design google schola Jang, Y. Y. / 2019 / Predictions of Tensile Strain Capacity for Strain-Based Pipelines with a Circumferential and Internal Surface Flaw / Proc. of ASME 2019 OMAE Conference google schola

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