• 제목/요약/키워드: 균열열림하중

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구조용 알루미늄 합금에서의 피로균열 열림 및 닫힘 시 AE 발생특성 연구 (AE Characteristics of Fatigue Crack Opening and Closure in Structural Aluminum Alloy)

  • 정중채;박휘립;김기복;이승석;윤동진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.155-169
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    • 2002
  • 피로균열 진전시 균열 열림 및 닫힘에 따른 음향방출 특성을 규명하고자 구조용 알루미늄 2024-T4 와 6061-T6 재료에 대해 소형인장 시편에서의 피로균열 진전시 발생되는 AE 특성을 관찰하였으며, 기존의 AE파라미터 분석은 물론 재료의 파단면 분석을 통해 재료특성에 따른 AE 발생거동 사이의 관계를 논의하였다. 대부분의 음향방출 신호는 균열이 열리기 시작하는 위상과 균열이 완전히 닫히는 위상에서 많이 발생되었으며 하중을 최대로 받는 균열 완전 열림에서는 전반적으로 적게 발생됨을 알 수 있었다. 또한 재료에 따라서 균열 완전 열렴 부분에서 발생하는 음향방출 특성은 달라졌으나 각 피로 사이클 주파수 변화 (0.1, 0.2, 1.0Hz)에 따른 결과에서는 통일 재료일 경우 피로 사이클 주파수가 변화하더라도 각 사이클에서의 AE hit 발생 경향용 비슷하게 나타났다. 이와 같은 결과로부터 균열 열림 및 닫힘시 재료 의 미세조직과 기계적 특성인 연장강도와 항복강도에 따라 AE 특성이 달라질 수 있음을 알 수 있었다.

균열 진전의 효과를 고려한 $C^*$ 적분의 수정 (A Modification of the $C^*$ Integral Considering the Effect of Crack Growth)

  • 최영환;방종명;염윤용;송지호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.77-86
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    • 1989
  • 본 연구에서는 $C^{*}$ 적분을 수정하여 균열 진전의 효과를 배제하는 새로운 크립 파괴의 하중 매개변수 $C_{m}$ 을 제안하고 그 타당성을 검토한다. 또한 $C_{m}$ 의 전개 과정에서 유도되는 다른 하중 매개변수들의 특성과 그 이용가능성을 조사한다. 균열 진전 속도가 $C^{*}$ 의 지배를 받는 것으로 알려져 있는 스테인레스 강(stainless steel) STS 304(KS 규격)를 사용한 크립파괴 실험을 600.deg. C에서 수행하여 $C_{m}$ 의 크립 파괴에 대한 적용 가능성을 조사하도록 한다.

신경회로망을 이용한 변동하중 하에서의 균열열림점 자동측정 (Automatic Determination of Crack Opening Loading under Random Loading by the Use of Neural Network)

  • 강재윤;송지호;김정엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2283-2291
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    • 2000
  • The neural network method is applied to automatically measure the crack opening load under random loading. The crack opening results obtained are compared with the visual measured results. Fatigue crack growth under random loading is predicted using the crack opening data measured by the neural network method, and the prediction results are compared with experimental ones. It is found that the neural network method can be successfully applied to consistently measure the crack opening load under random loading and also gives some results different from the results by visual measurement.

복합재료/금속 접착 계면의 혼합모드 파괴인성 측정 (Mixed-mode fracture toughness measurement of a composite/metal interface)

  • 김원석;장창재;이정주
    • Composites Research
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    • 제24권2호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 복합재료/금속 접착 조인트의 파손기준을 제시하기 위하여 다양한 혼합모드 하중상태에서 계면파괴인성을 측정하였다. 계면파괴인성은 SLB 시편을 이용하여 측정하였으며 시편의 두께를 변화시킴으로 모드 혼합비율을 다양하게 설정하였다. 실험결과 계면의 파괴인성은 균열 열림에 비해 균열 미끄러짐 모드의 비율이 높은 하중상태에서 더 큰 값을 나타내었다. 균열 열림 및 미끄러짐 하중모드에 따른 계면파괴 거동의 차이를 균열진전 과정을 관찰한 현미경 영상을 기초로 고찰하였다. 표면 거칠기가 접착 강도에 미치는 영향 또한 고찰되었다.

짧은 피로균열의 랜덤하중하의 균열닫힘 및 진전거동(Part II : 진전거동 및 진전수명예측) (Crack Closure and Growth Behavior of Short Fatigue Cracks under Random Loading (Part II : Growth Behavior and Growth Life Prediction))

  • 이신영;송지호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.141-146
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    • 2000
  • Crack closure and growth behavior of physically short fatigue cracks under random loading are investigated by performing narrow- and wide-band random loading tests for various stress ratios. The importance of the crack closure phenomenon is examined by predicting the growth lives of short cracks using obtained crack opening behavior. Artificially prepared two-dimensional, short through-thickness cracks are used. The crack opening load of short cracks is much lower under random loading than under constant-amplitude loading corresponding to the largest load cycle in a random load history. This result indicates that the largest load cycle in a random load history has an effect to enhance crack opening of short cracks. Most of the life prediction ratios are within the factor of 2 scatter band except several data at very short crack sizes, indicating that crack growth predictions based on the measured crack opening data are excellent. From the results obtained in this study, it can be concluded that crack closure is the primary factor governing fatigue crack growth of short cracks under random loading as well as under constant-amplitude loading.

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컴팩트 인장 시편을 이용한 연성 재료의 불안정 균열 성장에 관한 연구 (Crack Growth Instability for Ductile Material Using the Compact Tension Specimen)

  • 이홍서;김희송
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.928-937
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    • 1989
  • 본 연구에서는 Shih등이 제안한 찢어짐 계수인 T$_{\delta}$의 불안정 파괴 매개 변수로서의 적용 가능성을 컴팩트 인장 시편(compact tension specimen dlgk CTS로 칭함)을 사용하여 검토한다. 이를 위하여 시험기에 스프링을 부착하여 시편에 불안정 파괴 실험을 수행한다. 재료의 불안정성을 판정하는 찢어짐 계수를 구하기 위해서는 CTOD-정항 곡선을 결정해야 한다. CTOD는 하중선 변위를 측정하여 CTOD- 하중선 변위 관계식으로 평가한다.한다.

압흔가공위치에 따른 피로균열 전파거동 (The Behavior of Fatigue Crack Propagation by Position of Indentations)

  • 송삼홍;최진호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.28-32
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    • 1995
  • This effective way for repairing a fatigue crack is making indetations around fatigue crack tip. In this paper, we performed fatigue test to investigate the optimal position of the indentations, and observed crack opening behavior at the same time. The indentation positions of specimens were on the crack tip, front and back of the crack tip. The results of the experiment showed taht it was veryeffective way to increase fatigue life that making indentations on the crack tip, and it was the optimal position that making indentations on the crack tip.

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해석과 실험을 결합한 구리 박막의 파괴인성 평가 (Evaluation of Fracture Toughness of Copper Thin Films by Combining Numerical Analyses and Experimental Tests)

  • 김현규;오세영;김광수;이행수;김성웅;김재현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권2호
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    • pp.233-239
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    • 2013
  • 본 연구에서는 해석과 실험을 결합하여 $15{\mu}m$ 두께 구리 박막의 파괴인성을 평가하였다. 박막의 균열 진전 실험에서 관측된 영상과 동일한 균열 열림 형상을 보이는 국부-전체 유한요소 해석 모델의 원거리장 하중 조건을 역문제로 구성하여 구하게 된다. 단순화시킨 원거리장 하중 조건을 사용하여 유한요소 해석을 하였으며 균열 선단의 J-적분을 통하여 파괴인성을 평가하였다. 실험에서는 균열이 있는 구리 박막을 알루미늄 판에 붙여서 하중을 간접적으로 부여하였으며, 현미경 카메라를 사용하여 균열의 열림을 관측하였다. 마이크로 인장시험기를 사용하여 구리 박막의 응력-변형률 곡선을 구하였으며 구리 박막의 결정립 크기를 관측하기 위하여 투과전자현미경(TEM)을 사용하였다. 본 연구서는 $500nm{\sim}1{\mu}m$ 크기 결정립을 갖는 구리 박막의 파괴인성은 $6,962J/m^2$ 으로 평가되었다.

하중작용방식에 따른 점용접재의 피로거동 (A Study on the Fatigue Behavior of Spot Weld Specimen as Applied Load Pattern)

  • 송삼홍;양윤진
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.485-488
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    • 2000
  • In this study, the fatigue characteristic of spot weld specimen was studied by using the various specimen. The specimen types were tensile shear specimen welded one spot and two spot, and cross tension. The tensile tests and fatigue tests were executed to know the mechanical properties under static and fatigue load condition. In addition, the relationship was illustrated by finite element method.

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