KR20100069865A

KR20100069865A - 압축 지그

Info

Publication number: KR20100069865A
Application number: KR1020080128407A
Authority: KR
Inventors: 임성우; 박봉근
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-06-25

Abstract

본 발명은 압축 지그에 관한 것이다.

본 발명은 가압부와, 상기 가압부의 끝단이 통과하는 관통공을 구비하는 지지부, 및 상기 가압부와 상기 지지부의 사이에 구비되는 탄성부재를 포함하는 압축 지그를 제공한다.

본 발명에 따르면 CTOD 시험체를 변형시키지 않고도 잔류응력을 제거할 수 있고, 본 발명에 의해 잔류응력이 제거된 CTOD 시험체를 사용하면 CTOD 시험 결과의 신뢰도가 높아질 수 있다.

CTOD, 인성, 잔류응력, 용접, 압축 지그

Description

압축 지그 {Compression Jig}

본 발명은 압축 지그에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CTOD 시험을 할 때 시험체의 변형을 방지하여 정확한 측정값을 얻을 수 있게 하는 압축 지그에 관한 것이다.

반복 하중을 받는 구조물로 사용되는 강재와 용접재료 등의 인성을 측정하는 방법 중에는 CTOD(Crack Tip Opening Displacement) 시험법이 있다.

시험체의 용접부에 CTOD 시험을 행할 때는 잔류응력이 문제된다. 용접부에는 용접에 의한 잔류응력이 분포하므로 이를 제거하지 않고 CTOD시험을 하면 정확한 시험 결과를 기대할 수 없기 때문이다.

잔류응력을 제거하기 위해서는 CTOD 시험을 하기 전에 압축 지그(10)로 시험체(20)에 압력을 가하여 부분적으로 소성변형을 일으키는 것이 통상적이다(도6 및 도7 참조).

그러나 이 과정에서 노치(30)에 의해 휨 모멘트나 비틀림 모멘트가 발생하여 시험체(20)가 변형될 수 있다(도8 의 화살표 참조). 도9에 도시된 바와 같은 변형된 시험체(20)를 이용하여 CTOD 시험을 하면 결과를 신뢰할 수 없으므로 문제이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 CTOD 시험체의 변형을 방지하면서도 잔류응력을 제거할 수 있는 압축 지그를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 특징에 따른 압축 지그는, 가압부와, 상기 가압부의 끝단이 통과하는 관통공을 구비하는 지지부, 및 상기 가압부와 상기 지지부의 사이에 구비되는 탄성부재를 포함할 수 있으며, 상기 가압부의 끝단에는 가압헤드가 탈착 가능하게 구비될 수 있다.

또한, 상기 가압부의 끝단에는 결합홈이 형성되고, 상기 헤드의 일단에는 상기 결합홈에 끼워지는 결합돌기가 형성될 수 있으며, 결합홈과 결합돌기의 위치가 서로 바뀔 수도 있다. 나아가 상기 결합홈은 암나사이고 상기 결합돌기는 수나사일 수 있다.

또한, 상기 가압부의 일측에는 확장부가 구비되고, 상기 탄성부재의 일단이 상기 확장부에 결합되며 상기 탄성부재의 타단은 상기 지지부에 결합될 수 있다.

또한, 상기 가압부는 원통 형상이고 상기 지지부는 원판 형상일 수 있다. 또한, 상기 관통공은 상기 지지부의 중심에 위치할 수 있다.

한편, 상기 탄성부재는 스프링일 수 있으며, 두 개 이상이고 각각 동일한 간격을 가지며 배치될 수 있다. 또한, 각 탄성부재는 모두 동일한 탄성력을 가질 수 있다.

본 발명에 의하면, CTOD 시험체를 변형시키지 않고도 잔류응력을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해 잔류응력이 제거된 CTOD 시험체를 사용하면 CTOD 시험 결과의 신뢰도가 높아질 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

도 1 내지 3은 각각 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 나타내는 사시도, 정면도 및 평면도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 이용하여 CTOD 시험을 하는 모습을 나타내는 개략도이다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그(200)는 가압부(210), 지지부(220) 및 탄성부재(230)를 포함한다.

가압부(210)는 시험체(400)에 압력을 가하여 부분적으로 소성 변형을 일으키는 부분이다. 가압부(210)는 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 가압부(210)의 끝단에는 가압헤드(212)가 구비된다. 또한, 가압부(210)의 일측에는 확장부(214)가 돌출 형성된다.

가압헤드(212)의 일측에는 결합돌기(216)가 형성되고 가압부(210)에는 결합홈(218)이 형성되므로 결합돌기(216)를 결합홈(218)에 끼움으로써 가압헤드(212)를 가압부(210)에 부착할 수 있다.

결합돌기(216)는 수나사이고 결합홈(218)은 암나사일 수 있으며, 결합돌기와 결합홈의 위치가 서로 바뀌어도 무방하다. 이 경우 가압헤드(212)를 가압부(210)에 부착하거나 가압부(210)로부터 분리하기가 용이하다.

지지부(220)는 관통공(222)을 구비하며 소정 두께를 가지는 판 형상의 부재이다. 관통공(222)을 통과하여 가압부(210)가 시험체(400)에 압력을 가할 수 있다. 지지부(220)는 원판 형상으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 관통공(222)은 지지부(220)의 중심에 위치할 수 있다.

한편, 가압헤드(212)를 가압부(210)에서 분리하거나 가압부(210)에 부착할 때 가압부(210)의 끝단이 관통공(222)을 통과하여 외부로 노출되게 한 후 작업을 함이 바람직하다.

탄성부재(230)는 확장부(214)와 지지부(220)의 사이에 구비된다. 즉, 탄성부재(230)의 일단은 확장부(214)에 결합되고 타단은 지지부(220)에 결합된다. 가압부(210)가 시험체(400)에 압력을 가한 후에는 탄성부재(230)의 복원력에 의해 원래 위치로 복귀한다.

탄성부재(230)는 두 개 이상으로 이루어질 수 있으며, 모두 동일한 탄성력을 가지는 한편 각각 동일한 간격을 가지도록 배치된다. 탄성부재(230)는 스프링일 수 있으나, 가압부(210)에 복원력을 가할 수 있는 한 다양한 장치나 물건으로 이루어질 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 이용한 CTOD 시험을 거친 시험체를 나타내는 개략도이다.

도4 및 도 5를 참조하면, 가압부(210)가 시험체(400)에 압력을 가하면 압력을 받은 부분(410)이 소성변형되고 잔류응력이 제거된다.

물론 이 과정에서 노치(420)에 의해 휨 모멘트 또는 비틀림 모멘트가 발생한다. 하지만 압력을 받은 부분(410)의 둘레(430)에는 지지부(220)가 압력을 가하므로 휨 모멘트나 비틀림 모멘트에 저항하는 마찰력이 발생한다.

특히 동일한 탄성력을 가지는 탄성부재(230)가 일정한 간격을 가지며 형성되는 경우에는 지지부(220)가 시험체(400)에 균일한 압력을 가하므로 더욱 효과적으로 모멘트 발생을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 나타내는 정면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 나타내는 평면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 압축 지그를 이용하여 CTOD 시험을 하는 모습을 나타내는 개략도이다.

도 6은 종래 기술에 의한 압축 지그를 나타내는 사시도이다.

도 7은 종래 기술에 의한 압축 지그를 이용하여 CTOD 시험을 하는 모습을 나타내는 개략도이다.

도 8은 시험체의 비틀림 모멘트를 나타내는 개략도이다.

도 9는 종래 기술에 의한 압축 지그를 이용한 CTOD 시험을 거친 시험체를 나타내는 도면이다.

Claims

가압부;

상기 가압부의 끝단이 통과하는 관통공을 구비하는 지지부; 및

상기 가압부와 상기 지지부의 사이에 구비되는 탄성부재

를 포함하는 압축 지그.
제1항에 있어서,

상기 가압부의 끝단에는 가압헤드가 구비되는 압축 지그.
제2항에 있어서,

상기 가압헤드는 탈착 가능한 압축 지그.
제3항에 있어서,

상기 가압부의 끝단에는 결합홈이 형성되고,

상기 헤드의 일단에는 상기 결합홈에 끼워지는 결합돌기가 형성되는 압축 지그.
제3항에 있어서,

상기 가압부의 끝단에는 결합돌기가 형성되고,

상기 헤드의 일단에는 상기 결합돌기가 끼워지는 결합홈이 형성되는 압축 지그.
제4항 또는 제5항에 있어서,

상기 결합홈은 암나사이고 상기 결합돌기는 수나사인 압축 지그.
제1항에 있어서,

상기 가압부의 일측에는 확장부가 구비되고,

상기 탄성부재의 일단이 상기 확장부에 결합되는 압축 지그.
제7항에 있어서,

상기 탄성부재의 타단은 상기 지지부에 결합되는 압축 지그.
제1항에 있어서,

상기 가압부는 원통 형상인 압축 지그.
제1항에 있어서,

상기 지지부는 원판 형상인 압축 지그.
제10항에 있어서,

상기 관통공은 상기 지지부의 중심에 위치하는 압축 지그.
제1항에 있어서,

상기 탄성부재는 스프링인 압축 지그.
제12항에 있어서,

상기 탄성부재는 두 개 이상이고 각각 동일한 간격을 가지며 배치되는 압축 지그.
제13항에 있어서,

상기 탄성부재는 모두 동일한 탄성력을 가지는 압축 지그.