• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.1-8
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• 2023

Power transmission shafts in rotary wing aircraft use a hollow shaft to reduce weight. We can apply linear elastic fracture mechanics to predict crack propagation behavior. This paper predicted crack growth life of a hollow shaft with a circumferential through-type crack by finite element analysis. A 2D finite element model was created by applying a torsion and forming elements considering cracks. We defined the initial crack length and performed the finite element analysis by increasing the crack length to derive stress intensity factor at crack tips. We defined the length just prior to the stress intensity factor exceeding the fracture toughness as the crack limit length. We calculated the crack limit length using a handbook and numerically integrated the crack growth rate equation to derive growth life of each crack. The growth life of each crack was compared to verify the proposed finite element analysis method.

• Journal of Power System Engineering
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• v.6 no.1
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• pp.61-67
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• 2002

15Cr-5Ni 석출강화 스테인리스강 3종류의 피로균열 발생과 성장 특성 및 파괴인성에 대하여 노치함수로서 연구하였다. 3종류강의 열처리 조건은 $482\;^{\circ}C,\;579\;^{\circ}C$ 및 $621\;^{\circ}C$이다. $621\;^{\circ}C$에서 4시간동안 열처리한 시험편 C는 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 파괴인성을 보였으며, 3종류에서 피로균열 성장이 가장 늦었다. $482\;^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 시험편 A에서, 피로균열발생한계, ${\Delta}k{\rho}$, 는 노치반경0.3 mm에서 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 값을 보였다. 시험편 A는 시험편 B와 C보다 피로균열 성장이 빨랐지만, 피로균열 발생이 늦었다. 예 하중에 의한 노치선단의 압축잔류응력은 노치 시험편의 피로강도 향상에 유용한 방법이었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.7 no.1
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• pp.75-82
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• 1987

It is the objective of this study to estimate J-integral by numerical analysis, in which J-integral as aparameters in fracture mechanics can be used to evaluate unstable ductile fracture which is a important problem with respect to structural stability when the scope is beyond small scale yielding criteria. For this, 8-node isoparametric singular element as crack tip element of a cracked material was used to solve plastic blunting phenomenon at crack tip, and crack opening was forced to start when J-value was exceeding fracture toughness $J_{IC}$ of the material. And crack propagation behaviour was treated by using crack opening angle. From this study, it was shown that crack opening, stable propagation and unstable opening point of the cracked material found by using J-value obtained from this study were accord with the other study, so think, J-value obtained from this study can be directly used as a parameter in fracture mechanics to deal with the problem of stable propagation of crack and unstable ductile fracture.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.14 no.6
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• pp.1319-1327
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• 1994

Since fatigue cracks in rail can be the source of fractures and subsequent derailments, quantitative evaluation of the fatigue behavior and fracture properities due to the analysis results of laboratory test are drawn on the basis for predicting fatigue life and making a decision of safe inspection interval. Charpy V-notch and fracture toughness behavior were evaluated from the results of Charpy impact test. Fatigue test was performed by using CT type specimen under constant amplitude loading, and finally the effects of the following parameters; crack orientation, temperature, and stress ratio, on the fatigue crack growth behavior were studied.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1991.11a
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• pp.21-31
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• 1991

대부분의 구조물은 정하중뿐아니라 동하중을 받고있으며, 반복되는 동하중에 의해 구조물은 피로를 받게되고 가장 취약한 부위에 작은 미시균열이 발생된다. 미시균열이 성장, 확산되어 기술적으로 인지되는 길이가 0.5 mm 이상이 될때 이를 거시균열이라 하는데, 거시균열의 균열성장은 파괴역학적 해석 방법의 도입으로 많은 공학적 재료들이 광범위하게 연구되었으며, 거시균열의 확산과 연관되어지는 균열닫힘과 미시구조의 관계가 연구되었다. 최근에는 거시균열의 해석과 같이 응력강도가 미시균열에서의 확산거동에 미치는 영향을 설명하는데 많은 관심을 가지게 되었다.(중략)

• Journal of Industrial Technology
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• v.16
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• pp.267-275
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• 1996

금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.4
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• pp.394-400
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• 1988

세라믹스 기계구조용 부품으로 사용되기 시작하고 있는 이 때에 원료분말의 합성으로부터 부 품의 제조 및 가공에 이르는 기술도 중요하지만 그 부품의 신뢰성을 파악하기 위한 평가기술 역시 매우 중요하다. 세라믹스의 제조공정으로부터 평가기술에 이르기까지의 모든 과정은 결국 세라믹스의 균열성장을 막고 파괴를 방지하려는 것에 그 최대의 목적을 두고 있다. 세라믹스는 당면 및 금후의 산업혁신의 관건을 쥐고 있으며 2000년대에는 하나의 기간산업으로 될 수 있을 것으로 전망된다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.8 no.6
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• pp.205-212
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• 1996

This paper presents progressive fracture analysis of concrete using boundary element method and its stabilizing technique. To determine ultimate strength and to predict nonlinear behavior of concrete during progressive crack growth, the modelling of fracture process zone is done based on Dugdale-Barenblatt model with linear tension-softening curve. We regulate displacement and traction boundary integral equation of solids including crack boundary and analyze progressive fracture of concrete beam and compact tension specimen. Also a numerical technique which considers the growth of stress-free crack of concrete during the analysis and removes snapback of postpeak behavior is proposed.

• Polymer(Korea)
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• v.32 no.3
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• pp.270-275
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• 2008

Crack growth characteristics of elastomeric materials are an important factor determining the strength and durability. In this study, the fatigue crack growth characteristic of filled EPDM compounds with different reinforcing fillers, such as silica and carbon black, was investigated using a newly designed tester. Frequency and test temperature had significant effects on the fatigue crack growth. The crack growth rate decreased with increasing frequency and the rate increased with increasing temperature. A power law relationship between the tearing energy and crack growth was observed for filled EPDM compounds. The crack growth rate reduced with increasing filler contents. Silica filled EPDM showed a better fatigue resistance than carbon black filled EPDM. The crack growth rate of silica filled EPDM decreased up to 30 phr and increased again at 50 phr. The formation of microductile type pits was observed on the fatigue-failure surface of unfilled EPDM, and relatively coarse surface with randomly distributed tear lines was observed on the failure surface of silica filled EPDM.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 2001.11a
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• pp.364-369
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• 2001

고온 고압 산업용 설비의 경우, 대부분 균열이 용접부위에서 가장 먼저 발생하여 성장한다(1). 그러나 용접부라고 하지만 장기간 사용에 의한 사용재 균열성장은 엄밀히 말하면 용접부와 모재부 사이의 열영향부이며 열영향부 중에서도 ICHAZ(Intercritical heat affected zone)에서 발생하는 TYPE IV균열/sup (1)/이라 하겠다 따라서 용접부 균열에 대한 파괴거동을 연구하는 것은 고온고압 산업용 설비의 잔여 수명을 평가하는데 매우 중요하다.(중략)