철도차량 구조물의 피로수명 평가 연구

초록

잔류응력이 용접 이음부의 피로수명에 미치는 영향에 관한 많은 실험적, 해석적 연구에도 불구하고 아직 잔류응력의 효과가 명확히 설명되지 않고 있다. 어떤 연구에 의하면 잔류응력은 피로수명을 연장하는 효과가 있고, 또 다른 연구는 피로수명을 단축하는 결과를 보여주거나 그 영향이 미미하다고 보고되고 있다 [1]. 이러한 상반된 결론들은 작용하중에 의한 잔류응력의 완화 현상과 큰 관계가 있는 것으로 보인다. 용접에 의해 발생한 압축이나 인장 잔류응력이 작용하중, 균열의 진전 등에 의해 완화되거나 압축이 인장으로 혹은 인장이 압축으로 변화기도 하여 그 영향이 매우 복잡하다. 본 연구에서는 잔류응력과 노치효과를 고려하면서 공칭응력을 이용한 피로수명평가를 할 수 있는 새로운 모델을 제시하고 맞대기 용접, ㅗ형, 십자형 필렛 용접 시편에 대해 제시된 모델에 따라 피로수명을 예측하고 시험결과와 비교 검토하였다.