활성금속 브레이징 방법으로 스테인레스 스틸과 질화규소를 접합하여 기계적 특성 및 유한요소법을 사용하여 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기를 조사하였다. 고강도 접합체를 제조하기 위하여 연성금속인 Cu 및 Cu/Mo 적층체를 중간재로 사용하였으며, 중간재의 두께 및 구조에 따라 접합체에서 발생되는 잔류응력의 크기 및 분포가 접합강도에 미치는 영향에 관하여 조사하였다.중간재인 Cu의 두께가 0.2mm 일대 세라믹스에 발생되는 최대 잔류응력의 크기가 급격히 감소하였으며, 최대 접합강도가 나타났다. Cu/Mo 다층 중간재를 사용한 접합체에서는 Cu/Mo 두께비가 감소할수록 접합강도는 증가되었다. 스테인레스 스틸/질화규소 접합체에서 Cu/Mo 중간재의 사용은 Cu 중간재 사용보다 접합강도를 증가시키는데 효과적이었으며, 최대 접합강도는 450Mpa 정도이었다. Cu/Mo 중간재를 사용한 접합체에서는 Mo에 최대 인장방향의 잔류응력이 발생하여 강도 측정시 Mo의 지배적인 소성변형으로 잔류응력이 감소되어 접합체의 접합강도를 향상시키는 것으로 생각된다.

Cu-P계, 4종의 Cu-P-Pn계 및 3종의 Cu-P-Sn-Ag계 용가재를 사용해 Ar분위기 하에서 1003 및 1033K로 1.2Ks동안 노브레이징한 ST304, STS430 및 저탄소강과 동 접합체들을 전단시험 및 조직시험하였다. 계면에서의 미세조직은 제 종류 즉 첫째,균열을 포함하는 반응층 둘째, 분산층 세째, 균열을 포함하는 반응층과 분산층으로 분류된다. 분산층만이 존재할때 40-60MPa 이상의 상대적으로 높은 전단강도가 얻어지며, 동모재파단을 일으킨다. 이 반응층이 형성되었을때는 반드시 균열이 형성되며, 낮은 전단강도를 나타내고 접합부파단을일으킨다. 이 반응층은 Fe-P계의 화합물이다. 이러한 미소조직 및 강도 경향은 용가재내 Sn의 존재 및 모재내 Ni(또한 Cr)의 존재 유무에 따라 변화한다.

Concept of primary solidification mode control was adopted to obtain optimal solidification crack resistance, hot ductility, corrosion resistance and toughness for austenitic stainless steel. By controlling primary solidification phase as primary δ and containing no ferrite at room temperature, optimal solidification crack resistance, hot ductility, corrosion resistance and cryogenic toughness could be obtained. The optimum chemical composition of austenitic stainless steel ranges 1.46~1.55(Creq/Nieq ratio) calculated by Schaeffler's equation.

정변위 인장시험기를 사용하여 SUS 304강 용접열 영향부의 여러 가지 염화 마그네슘용액 중에서의 SCC 발생 특성을 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) SCC 발생 잠복기간은 초기 응력강도계수 K 하(Ii) 값은 낮게 함으로써 크게 지연된다. 2) 비등 염화 마그네슘 용액 중에서의 SCC 발생은 부하와 Cl 이온의 농도에 의한 부동태 피막의 파손에 기인된다. 3) SUS 304 강 용접열 영향부의 SCC 발생 감수성은 높은 농도의 염화 마그네슘 용액일수록 온도를 낮게 함으로써 둔화된다.

According to a NASA Goddard Institute for Space Studies report, temperatures have risen by approximately 1 °C so far, based on temperatures recorded in 1880. The 2003 heatwave in Europe affected approximately 35,000 people across Europe. In this study, a cooling fog, which is used in smart cities, was designed to efficiently reduce the temperature during a heatwave and its pilot test results were interpreted. A model experiment of the cooling fog was conducted using a chamber, in which nano mist spray instruments and spray nozzles were installed. The designed cooling fog chamber model showed a temperature reduction of up to 13.8 °C for artificial pavement and up to 8.0 °C for green surfaces. However, this model was limited by constant wind speed in the experiment. Moreover, if the cooling fog is used when the wind speed is more than 3m/s in the active green zone, the temperature reduction felt by humans is expected to be even greater. As a second study, the effect of cooling fog on temperature reduction was analyzed by installing a pilot test inside the Land Housing Institute (LHI). The data gathered in this research can be useful for the study of heat reduction techniques in urban areas.

스테인리스강은 최근에 다양한 구조 부재와 산업분야에서 스테인리스강의 상용이 증가하고 있다. 그러나 스테인리스강은 건축구조기준에 구조재료로 포함되어 있지 않고 해당 설계기준은 규정되어 있지 않다. 본 논문에서는 오스테나이트계 스테인리스강 STS304로 제작된 이면전단 볼트접합부에 대한 실험적을 수행되었다. 주요 변수는 볼트배열과 하중방향 연단거리로 설정하였다. 실험 결과, 순단면파단과 블록전단파단이 발생하였고, 블록전단파단 접합부의 경우연단거리가 증가함에 따라 내력이 증가하였다. 또한, 현행 기준식에 의한 예측내력과 실험 내력을 비교하였다.

기존 탄소강과 스테인리스강의 재료적 특성(인장강도, 탄성계수, 파단형태 등)이 상이하기 때문에 탄소강과 다른 응력도 -변형도 곡선을 필요로 한다. 본 논문에서는 Ramberg-Osgood을 바탕으로 Rasmussen이 제안한 스테인리스강에 대한 곡선을 Arrayago 등에 의해 제시된 변수와 응력도-변형도 수정식을 유한요소해석 결과의 예측내력과 실험내력을 비교한다.

본 연구에서는 내구성, 내식성 및 내화성 등이 우수한 재료인 스테인리스강 강관을 가새구조로 적용시 에너지 흡수능력을 평가하기 위해 재료시험 결과를 토대로 두 종의 오스테나이트계 스테인리스강과 듀플렉스계 스테인리스강 각형강관의 반복 가력 해석을 수행하였다. 주요변수는 스테인리스강 각형강관의 크기와 세장비로 설정하였다. 그 결과, 중앙부 전체좌굴과 단부 국부좌굴이 발생하였고 변수에 따른 가새 최대내력을 비교하였다.

Recently, since stainless steels have important properties such as superior durability, fire resistance and corrosion resistance, they are widely used as non-structural element as well as structural element in building construction. In this study, experimental studies have been performed to investigate the structural behaviors such as ultimate strength and fracture mode of double shear two-bolted connection and four-bolted connection with austenitic stainless steel(STS304) and varied end distance. In case of two-bolted connection, all of specimens showed block shear fracture. And four-bolted connection failed by block shear fracture or net section fracture at test end.

Stainless steel has many advantages such as excellent durability, ductility and corrosion resistance. Recently, the use of stainless steel has been increased in a variety of structural members and industrial fields. But, stainless steels are not included is the structural materials of Korean building standards and corresponding design standards are not specified. In this paper, finite element analysis has been performed to investigate the ultimate strength of single shear duplex stainless steel (STS329FLD) four-bolted connection with extended variables. As a result, strength reduction ratio by curling was estimated quantitatively.

최근에 오스테나이트와 페라이트의 조직을 갖는 듀플렉스계 스테인리스강이 개발되었고 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 고강도, 응력부식균열에 대한 고내식성과 재료비절감으로 다양한 산업분야에서 사용량이 증가되고 있다. 그러나, 현재 스테인리스강은 한국 건축구조기준에 구조용재료로 지정되어 있지 않고 구조설계기준도 마련되어 있지 않는 실정이다. 이 연구에서는 2행 1열 듀플렉스계 스테인리스강(STS329FLD) 볼트접합부에 대한 구조적 성능을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. 주요변수는 전단접합형태(일면전단과 이면 전단)과 하중방향 연단거리이다. 종국파단형태는 전형적인 블록전단파단, 인장파단과 면외변형이 관찰되었다. 일면전단 접합부에서 면외변 형발생으로 최대 20%까지 내력저하가 발생되었다. 실험최대내력은 현행설계기준 AISC/AISI/KBC, EC3와 AIJ 및 기존연구자에 의한 제안된 식에 의한 예측내력과 비교하였다. 면외변형이 발생하지 않은 접합부에 대해서 실제 전단파단단면을 고려한 Clement & The의 식에 의한 예측 내력이 실험내력에 가장 근접했고 면외변형을 동반한 접합부에 대해서는 면외변형을 고려해 제안한 Kim & Lim식에 의해서 과대평가하는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 탄소 포집 물질인 γ-C2S를 함유하고 있는 Stainless Steel Slag AOD를 포함한 시멘트 페이스트의 역학적 및 미세구조 변화를 연구하였다. γ-C2S는 비수경성이며 그러므로 물과 반응하지 않는다. 그러나 γ-C2S는 물에 의한 탄산화 양생조건에서 반응성을 가지고 있다. 그 반응은 페이스트 안의 공극을 치밀하게 형성하기 때문에 STS-A를 사용한 시멘트 페이스트의 공극구조는 탄산화 (CO2 농도는 약 5%)후에 수은압입시험에 의해 측정될 수 있다. 또한 Fractal 특성은 시멘트 페이스트의 미세구조변화는 탄산화 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과로부터 STS-A를 포함하는 탄산화 시멘트 페이스트는 강도가 증가하였고 공극구조는 더 치밀해졌다.

In this study, structural behaviors such as ultimate strength and fracture shape of duplex stainless steel (STS329FLD) fillet-welded connections according to welding direction were investigated through monotonic tensile test. Main variables are weld length and welding direction against the loading direction. Specimens of SDTFW series (transverse to the loading direction) and SDLFW series (longitudinal to the loading direction) failed by tensile fracture and shear fracture, respectively. Ultimate strengths got higher with the increase of weld length and SDTFW series showed higher ultimate strengths than SDLFW series.

오스테나이트계 스테인리스강은 우수한 내식성, 내구성 및 내화성을 지닌다. 특히, 오스테나이트계 스테인리스강중의 대표인 STS304에 비해 저탄소를 함유하고 있는 STS304L은 현장용접 후 별도의 열처리 없이 높은 내입계부식성능을 지니고 있어 용접후 내입계 부식이 우려되는 부재접합에 적용할 수 있다. 본 연구에서는 티그(TIG)용접으로 필릿 용접된 STS304L 용접접합부의 용접재(용착금속부) 내력과 파단 메카니즘을 조사하고자 한다. 주요변수인 하중방향에 대한 용접선의 배치에 따라 TFW(하중직각방향 용접), LFW(하중방향용접), FW (하중방향용접과 하중직각방향 용접조합)시리즈의 실험체를 제작하여 인장실험을 실시하였고, 각각 인장파단,전단파단, 블록전단파단(인장 파단과 전단파단의 조합)이 발생하였다. 동일 용접길이에 대해 TFW 시리즈의 접합부가 가장 높은 내력을 나타났으며, 현행기준식( KBC2016/AISC2010)과 기존 연구자의 식에 의한 예측내력과 비교한 결과, TFW와 LFW접합부는 과소평가되었고 FW실험체는 과대평가되었다 .실제 파단 위험단면과 블록전단파단 메카니즘을 고려한 내력식을 제안하였다.

This study focused on the ultimate behaviors(ultimate strength and fracture mode ) of single shear bolted connection with austenitic sainless steel(STS201) and curling effect on the ultimate strength using finite element analysis based on test results. Main variables are end distance in the parallel direction to loading and edge distance in the perpendicular direction to loading. The validation of finite element analysis procedures was verified through the comparisons of ultimate strength, fracture mode and curling(out-of-plane deformation) occurrence between test results and numerical predictions. Curling was observed in both test and analysis results and it reduced the ultimate strength of single- shear bolted connections with relatively long end distances. Strength reduction ratios caused by curling were estimated quantitatively by maximum 19%, 32%, respectively for specimens with edge distance, 48 mm and 60 mm compared with strengths of uncurled connections with restrained out-of-plane deformation. Finally, analysis strengths were compared with current design strengths and it is found that design block shear equations did not provide the accurate predictions for bolted connections with strength reduction by curling.

In this paper, block shear fracture behavior in base metal of fillet-welded connection fabricated with duplex stainless steel (STS329FLD) were investigated through experimental procedures. Main variables are weld lengths in the longitudinal and the transverse directions of applied force. As a result, test specimens failed by typical block shear facture (the combination of tensile fracture and shear-out fracture) in base metal not weld metal. Ultimate strength of the specimens tended to get higher with the increase of the weld lengths.

Recently, the use of duplex stainless steel which has a two-phase microstructure consisting of grains of ferritic and austenitic stainless steel has been increased in a variety of industrial fields. Especially, STS329FLD with lower nickel content and higher yield strength compared with austenitic stainless steel has been developed. In this paper, experiments have been conducted to investigate the structural behaviors of single shear duplex stainless steel(STS329FLD) bolted connection with four bolts. Specimens with relatively long end distance failed by block shear fracture accompanied with curling (out-of-plane deformation) and the curling reduced the ultimate strength.

This study focused on the ultimate strength and curling effect on the strength of single shear bolted connection with austenitic sainless steel (STS201) using finite element analysis. The validation of finite element analysis was verified through the comparisons of ultimate strength and fracture mode between existing test results and numerical predictions. Curling (out-of-plane deformation) was observed in both test and analysis and it reduced the ultimate strength of single shear bolted connections with relatively long end distances. Strength reduction ratio caused by curling was estimated quantitatively by maximum 19%, 32%, respectively for specimens with edge distance, 48mm and 60mm compared with strengths of uncurled connections with restrained out-of-plane deformation.

Ultimate behaviors such as ultimate strength and fracture mechanism of fillet-welded connections with TIG(tungsten inert gas) welding have been investigated through test results. Main variables of specimens are weld length and welding direction against loading and ultimate strengths were compared according to the variables. Ultimate strengths were compared with current design predictions and modified design equations were proposed to consider the strength difference according to welding direction.

Austenitic stainless steels have excellent corrosion resistance, durability, aesthetic appeal, fire resistance etc. compared with ferritic stainless steels and so especially 304 stainless steels have been utilized widely in the exterior member of building structure. In this paper, ultimate behaviors such as ultimate strength and fracture mechanism of fillet-welded connections with TIG(tungsten inert gas) welding have been investigated through test results. Main variables of specimens are weld length and welding direction against loading and ultimate strengths were compared according to the variables.