• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권12호
• /
• pp.1021-1026
• /
• 2016

본 연구는 점탄성을 가진 HTPB 입자강화 복합재료의 균열저항에 대하여 쐐기분열시험 및 균열선단열림각도를 이용하여 평가하였다. 일반적으로 균열진전 함수로서 균열선단열림각도는 파괴저항을 결정하기 위해 사용되며, 수치적으로 일정한 값을 가진다. 디지털 화상관련법은 임계 균열선단열림각도를 도출하기 위하여 균열선단열림변위 및 균열진전길이를 측정하기 위해 사용되었다. 본 연구의 시험 결과에서 입자강화 복합재료의 임계 균열선단열림각도는 균열초기 진전 후 일정한 값을 가진다. 임계 균열선단열림각도는 $50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$로 온도의 감소에 따라 증가한다. 이러한 임계 균열선단열림각도는 입자강화 복합재료의 파괴역학 파라미터로 사용될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권3호
• /
• pp.253-258
• /
• 2016

입자강화복합재료를 이용하여 쐐기분열시험으로부터 얻은 파괴에너지, 균열진전 및 CTOD 에 대한 온도의 영향이 조사되었다. 이용된 재료는 고분자바인더, 산화제 및 알루미늄입자로 이루어져 있으며, 쐐기분열시편의 시험 속도는 50 mm/min 이고, 온도 조건은 $50^{\circ}C$, 상온, $-40^{\circ}C$, $-60^{\circ}C$이었다. 분열하중-CMOD 로부터 구한 파괴에너지는 $50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$까지 온도의 감소와 함께 증가한다. 또한 $-60^{\circ}C$에서 입자강화복합재료의 강도는 유리전이온도에 의해 급격히 증가하며 취성거동을 보였다. 그리고 디지털 이미지 상관법을 이용하여 균열 선단부근에 대한 변형률장이 분석되었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권7호
• /
• pp.535-541
• /
• 2018

본 연구에서는 입자강화 복합재료의 파괴거동을 평가하기 위해 쐐기분열시험을 수행하였다. 균열 저항성을 분석하기 위해 균열선단열림변위(CTOD)와 균열선단열림각도(CTOA)를 이용하였다. 사용된 입자강화 복합재료는 특성상 온도와 하중속도에 영향을 많이 받기 때문에 다양한 온도($-60^{\circ}C{\sim}50^{\circ}C$)와 하중속도(5~500mm/min)조건에서 시험을 수행하였다. 또한 균열선단에 대한 변형률장을 분석하기 위해 디지털 이미지 상관법(DIC)을 이용하였다. 시험결과 파괴에너지는 온도가 감소할수록 증가하였으며, 하중속도가 증가할수록 균열저항성이 증가하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제23권6호
• /
• pp.1026-1038
• /
• 1999

Interlaminar fracture toughness of carbon/epoxy composite materials has been studied under tensile and flexural loading by the use of width tapered double cantilever beam(WTDCB) and end notched flexure(ENF) specimens. This study has significantly examined the effect of various interfacial ply orientation, ${\alpha}(0^{\circ},\;45^{\circ}\;and\;90^{\circ})$ and crack propagation direction, ${\theta}(0^{\circ},\;15^{\circ},\;30^{\circ}\;and\;45^{\circ})$ in terms of critical strain energy release rate through experiments. Twelve differently layered laminates were investigated. The data reduction for evaluating the fracture energy is based on compliance method and beam theory. Beam theory is used to analyze the effect of crack propagation direction. The geometry and lay-up sequence of specimens are considered various conditions such as skewness parameter, beam volume, and so on. The results show that the fiber bridging occurred due to the non-midplane crack propagation and causes the difference of fracture energy evaluated by both methods. For safer and more reliable composite structures, we obtain the optimal stacking sequence from initial fracture energy in each mode.

• 터널과지하공간
• /
• 제29권6호
• /
• pp.523-531
• /
• 2019

암석역학이나 암반공학의 여러 활용 분야 중 발파, 천공 및 기계굴착의 경우에는 파괴인성이 중요한 요소이며, 암석의 파괴인성을 측정하기 위한 여러 가지 방법들이 제안되었다. 본 연구에서는 간단히 시험편을 제작할 수 있고, 압축 하중으로 암석의 모드 I 파괴인성을 구할 수 있도록 쐐기 분열 시험편(Wedge Splitting Test Specimen)을 이용하였다. 쐐기의 작용하는 연직하중에 의한 수직 및 수평하중 모두를 고려한 균열선단의 응력상태로부터 수치해석을 통한 응력확대계수의 식을 제안하였다. 쐐기 분열 시험편에 의해 구해진 모드 I 파괴인성값을 GD와 SENB 시험편의 시험 결과와 비교하여 시험법의 타당성을 확인하였다.