Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회논문집)

The Korean Society of Mechanical Engineers (대한기계학회)
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A study on crack opening behavior of small fatigue crack in Al 2024-T3 material using computerized interferometric strain/displacement gage

계장화 미소변위 측정기를 이용한 Al 2024-T3 소재의 미소피로 균열의 열림특성연구

  • 이주진 (한국표준과학연구소 역학물성연구실) ;
  • 남승훈 (한국표준과학연구소 역학물성연구실) ;
  • 허용학 (한국표준과학연구소 역학물성연구실) ;
  • 임대순 (한국표준연구소 역학물성연구실) ;
  • 윤성기 (한국과학기술원 기계공학과)
  • Published : 1990.11.01
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Abstract

To examine small fatigue crack behavior, the crack opening displacement (COD) was measured for surface cracks in the range of few tens to hundreds .mu.m using the computerized Interferometric Strain/Displacement Gage (ISDG) which could measure the relative displacement with a resolution of 0.02 .mu.m. The load-COD record is stored and analyzed after the test to determined the opening load. Single-edge notched specimens, 2.3mm thick, of Al 2024-T3 were precracked at load ratios of 0.0, -1.0 and -2.0 to make small fatigue cracks. The opening loads were measured these small cracks and compared with those of long cracks. The opening load ratios for the short cracks are about 10% smaller than those for long cracks at positive R-ratios, but are about 100% smaller at negative R-ratios.

본 연구에서는 Al 2024-T3 판으로 제작된 한면 노치 시편에 여러 조건의 피로 하중을 가하여 노치면내에 형성된 미소 피로균열의 COD를 광학적 간섭현상에 기초를 둔 미소 변위측정기(Interferometric Strain/Displacement Gage`ISDG)를 개량하여 측 정하였다. 이 ISDG의 컴퓨터 조정방식을 정밀화시켜 0.02$\mu\textrm{m}$까지의 상대변위를 측정 할 수 있도록 보완하였다. 고정밀화돈 측정기로 수십 $\mu\textrm{m}$길이의 미소균열의 COD도 측 정하였고 컴류터에 저장시킴으로써 시험후 미소 피로균열에 대한 열림 특성을 분석할 수 있다. 측정된 미소 피로균열의 균열열림특성을 고찰하고 긴 균열의 열림특성과도 비교.분석 하였다.

Keywords