• 제목/요약/키워드: 균열진전각

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직방성 복합재료에서 혼합모드 균열의 진전 (Mixed Mode Crack Extension in Orthotropic Materials)

  • 강석진;조형석;임원균
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.35-41
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    • 2005
  • 재료주축과 경사진 중앙균열을 내포하는 직방성 복합재료 내 균열문제를 해석하였다. 이 균열체에는 외부경계에서 2축방향으로 작용하는 하중을 받고 있다. 복합재료 내 초기균열의 진전각을 예측하기 위하여 수직응력비 이론을 적용하였으며, 균열진전각에 미치는 2축하중과 섬유재료주축의 영향을 분석하였다. 본 해석을 통하여 균열진전각은 수평하중에 많은 영향을 받고 있으며, 또한 균열경사각과 섬유배향각에도 큰 영향을 받음을 확인하였다.

J적분에 의한 SB41강의 피로균열 진전 특성 평가 (Description of crack growth behavior of SB41 steel in terms of J integral)

  • 배원호;김상태;이택순
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1568-1575
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    • 1990
  • 본 연구에서는 중앙균열을 가진 SB41강의 평판이 하중제어와 변형률제어 피로 상태에서 소규모 항복, 대규모 항복, 또는 전면 항복의 각 응력에서 피로균열 진전 속 도와 J적분 범위, .DELTA.J와의 관계를 조사하는 한편, 피로균열 진전 속도를 지배하는 국 소적 역학 인자인 균열선단 개구변위, COD와 균열 진전 속도와 관계 및 그 특성을 고 찰하였다.

평직 CFRP 복합재료의 섬유 배열각도별 피로 균열 성장 평가 (Evaluation of Fatigue Crack Propagation Depending on Fiber Array Direction in Woven CFRP Composites)

  • 금진화;최정훈;박홍선;구재민;석창성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권6호
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    • pp.717-723
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    • 2010
  • 많은 연구자들이 평직 탄소섬유강화플라스틱에 대해서 연구해왔지만 피로 균열 진전에 관한 연구는 아직도 미지한 상태이다. 그리고 하중과 섬유 배열 각도에 따라 균열 진전 양상이 다름을 알 수 있다. 본 연구에서는 서로 다른 두 개의 섬유 배열각도($0^{\circ}$, $45^{\circ}$)에서 평직 탄소섬유강화플라스틱의 피로 균열 진전에 대해 연구하였다. 평직 탄소섬유강화플라스틱의 피로 균열 진전 테스를 하중비 0.1에 10Hz로 수행하였다. 그 시험 결과로써, 피로 균열 진전 속도(da/dN)와 에너지해방률(${\Delta}G$)과의 그래프를 도출하였고, 섬유 배열 각도에 따른 균열 진전 양상을 $0^{\circ}$의 경우에는 Mode I를 적용하였고, $45^{\circ}$의 경우에는 Mixed Mode를 적용하였다.

탄소강의 피로균열 진전거동 평가에 관한 실험적 연구 (An Experimental on the Evalution of Fatigue Crack Propagation of Carbon Steel)

  • 김희송;안병욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.938-946
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    • 1989
  • 본 연구에서는 CT시험편을 이용하여 소규모 항복조건하에서 하한계(near threshold)영역과 안전균열성장(제II)영역의 균열진전거동을 파악하고 피로균열 진전속도와 음향방출거동, 파단면 특성을 각각 비교, 고찰하여 각 파라미터간의 상관 관계 및 유용성을 검토하고자 한다.

반도체 패키지의 층간박리 파괴역학인자 해석 및 균열진전경로 예측 (Analyses of Fracture Parameters and Prediction of Crack Propagation Path on Delamination in the LSI Package)

  • 정남용;박철희
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.401-409
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    • 2009
  • This paper presents a method of calculating the stress intensity factor (K) and crack propagation direction (${\theta}_0$) at the crack-tip that is associated with delamination in the large scale integration(LSI) package. To establish a reasonable strength evaluation method and life prediction, it is necessary to assess fracture parameters under various fracture conditions. Therefore, we conducted quantitative stress singularity analysis considering thermal stress simulating the changes of crack length (a), (h) and (v) in delamination using the 2-dimensional elastic boundary element method (BEM), and from these results predicted crack propagation direction and path.

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혼합모드 하중하의 A5052 합금판재에서의 피로시험에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Test in A5052 Alloy Sheet Under Mixed Mode Loading)

  • 구재민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권5호
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    • pp.828-834
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    • 2002
  • In this paper, for the mixed mode fatigue problem, the method of determining testing load was proposed. It is based on the plastic zone size and the limited maximum stress intensity factor by ASTM STANDARD E 647-00. The application method of maximum tangential stress criterion and the stress intensity factor for the finite width specimen was proposed. In the result of applying the method to mixed mode fat gut test for A5052 H34, it obtained the satisfactory experimental results on the stable crack growth.

최소 변형에너지 밀도 기준의 모호성과 최대 극소 변형에너지 밀도 기준 (Ambiguity of Minimum Strain Energy Density Criterion and Maximum Minimum Strain Energy Density Criterion)

  • 구재민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권7호
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    • pp.1155-1162
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    • 2001
  • Sihs minimum strain energy density criterion(SED) often used in the mixed mode problem has the ambiguity of the choice of minimum values. In this paper, as the method to solve the problem of SED, maximum minimum strain energy density criterion is proposed that the crack propagates in the direction of having the maximum among the minimum values of modified strain energy density factor(MS), i.e., sign($\sigma$(sub)$\theta$).Smin.

고무변성 에폭시 수지의 균열진전과정과 음향방출 특성 (Acoustic Emission during Crack Propagation Process of Rubber-Modified Epoxy Resin)

  • 이덕보;김현수;최낙삼;남기우;문창권
    • Composites Research
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    • 제16권4호
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    • pp.44-50
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    • 2003
  • 균열선단에 발생하는 손상역은 재료의 파괴인성 메카니즘을 알 수 있게 하는 중요한 영역이다. 본 연구에서는 고무변성 에폭시 수지의 균열선단 손상역의 생성 및 성장 과정을 음향방출법을 이용하여 조사하였다. 고무변성 에폭시 수지의 고무함량은 5 wt%와 15 wt%로 하였고, 3점 굽힘시험편을 사용하여 모드 I 파괴시험에 대한 각 시험편의 파괴인성값을 구하였다. 또한, 균열선단의 손상역과 그 내부의 고무입자 변형상태를 편광현미경과 원자력간 현미경을 사용하여 관찰하였다. 고무변성 에폭시 수지의 균열선단부의 손상역은 파괴하중의 약 13 % 하중에서 생성이 되어, 약 57 % 하중까지 균열개시 없이 성장하였다. 57 % 하중 근처에서 개시만 균열은 최대하중부근까지 고착-활강거동을 반복하면서 안정 / 불안정 파괴로 진전하였다 이 과정에서 발생한 음향방출신호의 시간-주파수 분석결과, 고투입자 내부에서의 케비테이션 생성단계에서 주파수대역은 0.15 ∼ 0.20 MHz 이었고, 그 후의 안정 및 불안정시의 주파수 대역은 0.20∼0.30MHz 이었다.

크레인 거더의 피로균열에 관한 실험적 연구(I) -피로균열의 발생과 진전- (Experimental Study on Fatigue Crack in Welded Crane Runway Girders(I) -Initiation and Propagation of Fatigue Crack-)

  • 임성우;김진호;장인화
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권2호통권31호
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    • pp.237-248
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    • 1997
  • 크레인 주행거더에서 빈번히 발생되는3 종류의 균열을 재현하기 위해서 거더 길이 640 mm, 높이 600 mm, 폭 300 mm의 시험체 2기를 제작하여 피로실험을 수행하였다. 시험체의 균열은 재하점 부근과 가세트 단부 및 하부플랜지와 웨브의 모살용접부에서 발생하였다. 재하점 근방의 균열은 수직보강재가 위치한 상부플랜지와 웨브 사이의 모살용접부에서 발생해서 웨브의 대각선 방향으로 진전하였다. 또한 하부플랜지 종비드에서 발생된 균열은 주행거더방향에 수직으로 성장하였다. 크레인 주행거더의 각 부위의 피로등급은 JSSC 피로설계지침의 피로등급과 비교해 보면, 재하점 근방의 모살용접부는 E 등급, 가세트 단부는 G 또는 H 등급, 하부플랜지 종비드 부위는 D 등급 정도로 나타났다. 가세트 단부와 종비드 부위는 피로설계지침과 잘 일치하고 있음을 알 수 있다.

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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.