平面應力 破壞靭性値 擧動에 관한 硏究

In this study, the plane stress fracture toughness and Tearing modulus are investigated for various crack ratios using the J integral. To evaluate the J integral and Tearing modulus, both experiments and estimation are used. The thickness of the low carbon steel specimens that is used in the experiments is 3mm. The type of specimen that is considered in the study is center-cracked-tension one. The measurements of crack length are performed by unloading compliance method. In the estimation of crack parameters such as the J integral and load line displacement, the Ramberg and Osgood stress strain law is assumed. Then simple formulas are given for estimating the crack parameters from contained yielding to fully plastic solutions. Obtained results are as follows; (1) When the crack ratio is in the range of 0.500 - 0.701, the plane stress fracture toughness is almost constant regardless of crack ratios. (2) The fracture toughness (J$\_$c/) and Tearing modulus (T) obtained are J$\_$c/=28.51kgf/mm, T=677.7 for base metal, J$\_$c/=31.85kgf/mm, T=742.0 for annealed metal. (3) Simpson's and McCabe's formulas which consider crack growth in estimating J integral are shown more conservative J and lower T than Rice's and Sumpter's. (4) Comparison of the prediction with the actual experimental measurements by Simpson's formula shows good agreement.

본 연구에서는 평면응력 파괴인성치의 거동에 관한 일련의 연구로서 위와 같 은 점을 고려하여 얇은 두께의 시험편을 이용하여 z의 변화에 대한 평면응력 파괴인성 치와 J저항곡선을 실험적으로 고찰하였으며 크랙성장을 고려한 J적분식도 검토하였다. 크랙길이는 하중제거 컴플라이언스법에 의하여 구하였고, ASTM E813의 방법으로J= .sigma.$_{f}$ .DELTA.(2ａ)인 크랙둔화선과 J저항곡선의 교점에서 구한 J적분값을 J$_{c}$로 정 의하였다. 또한, 재료를 변형경화재료로 가정하여 HRR응력변형율장의 특성을 이용 하여 J적분값을 구한 후 실험치와 상호 비교 검토하였다.이때 입력자료는 실험치의 그것과 동일하게 하였다. 동시에 z의 변화에 대한 T의 변화도 함께 고찰하였다.다.