Boundary Element Analysis of Thermal Stress Intensity Factors for Cusp Crack in Transient State

천이상태에 있는 커스프균열에 대한 열응력세기계수의 경계요소 해석

The boundary element method is applied to determine thermal stress intensity factors for a cusp crack in transient state. In the steady temperature field, numerical values of thermal stress intensity factors for a Grifith crack and a symmetric lip cusp crack in a finite body are in good agreement within .+-. 5% with the previous solutions. In transient state, the numerical values of thermal stress intensity factors for the Griffith crack are also in good agreement with the pervious solutions. In both steady and transient states, those for the symmetric lip cusp crack with the crack surface insulated or fixed to the constant temperature are calculates for various effective crack lengths, configuration parameters and uniform heat flow angles. The variations of the thermal boundary conditions of the crack surface have a effect on stress intensity factors. The signs on the values of thermal stress intensity factors can be changed in time variation.

본 연구에서는 경계요소법에 의해 천이상태 열전도문제를 해석하는 프로그램 과 Sladek등이 제안한 열탄성 경계적분방정식을 기초로 하여 열탄성문제를 해석하는 프로그램을 개발하여, 유한체 내에 존재하는 Griffith 균열에 대해 정상 및 천이상태 에서 계산한 열응력세기계수와 유한체 내에 존재하는 대칭 입술형 커스프균열(symme- tric lip cusp crack)에 대해 정상상태에서 열응력세기계수를 계산한다. 그 결과를 기존의 해와 비교하여 프로그램의 타당성을 입증한다. 그후 대칭 입술형 커스프균열 에 대한 천이상태에서의 열응력세기계수를 계산하고자 한다.