• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권3호
• /
• pp.275-282
• /
• 2012

본 연구에서는 탄소강 배관 재료의 동적변형시효 거동에 미치는 노치에 의한 응력과 변형 집중 효과를 파악하기 위해서, 표준 시편과 노치 시편을 이용하여 다양한 온도와 시험 속도에서 인장시험을 수행하였다. 또한, 시편의 형상에 따른 응력과 변형률 상태의 차이를 파악하기 위해서, 각 시편에 대한 유한요소 시뮬레이션을 수행하였다. 노치 시편을 이용한 인장시험 결과에서도 표준 시편에서 관찰된 것과 같은 동적변형시효의 증거인 serration과 인장강도의 증가 현상이 관찰되었다. 동일한 시험 속도에서 인장시험이 수행된 경우에 표준 시편에 비해 노치 시편에서 동적변형시효 현상이 고온에서 나타났다. 유한요소 해석 결과에 의하면 표준 시편에 비해 노치 시편에서 동적변형시효가 고온에서 나타나는 것은 노치부에서 응력과 변형의 집중으로 인한 높은 변형률 속도에 기인하는 것으로 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.160-163
• /
• 2003

본 논문에서는 17-4PH강의 동적파괴인성을 노치시편의 겉보기 동적파괴인성으로부터 평가하고자 한다. 0.1mm∼4mm의 다양한 노치반경을 갖는 시험편을 이용하였다. 임계노치반경 이상에서는 노치 반경이 증가할수록 겉보기 동적파괴인성도 증가하는 결과를 보인다. 노치시편을 이용하여 측정한 겉보기 동적파괴인성으로부터 동적파괴인성을 예측할 수 있다.

• 폴리머
• /
• 제36권1호
• /
• pp.59-64
• /
• 2012

제품의 소형화와 경량화 추세에 따라 부품의 두께가 얇아지는 경향이 있다. 이러한 소형 및 경량 제품의 중요한 설계요소는 소재의 충격강도이다. 충격강도는 재료 고유의 물성값으로 기하학적 형상에 의존하지 않고 일정한 값을 가져야 한다. 그러나 충격강도 시험 시 시편의 두께에 따라 강도의 차이를 보이고 노치(notch)의 생성방법과 노치형상에 따라서도 민감도를 보인다. 본 연구에서는 시편의 두께와 노치형상 및 노치의 생성방법에 따른 충격강도를 알아보았다. 또한 노치의 각도와 노치에 대한 충격 방향에 따른 충격강도도 관찰하였다. 이를 위해 엔지니어링 플라스틱인 PC, ABS, 그리고 POM에 대하여 Izod 충격시험을 수행하였다. 그 결과 실험한 모든 수지에서 두께가 얇아질수록 충격강도가 높아지는 경향을 보였는데 PC수지가 가장 크게 증가하였다. PC수지는 두께가 두꺼울 때는 취성파괴를 보였는데 두께가 얇을 때는 연성파괴 양상을 보였다. 몰드노치 시편이 밀링노치 시편에 비해 충격강도가 높았고, 역방향 노치가 정방향 노치보다 충격강도가 높았다. 본 연구에서 실험한 수지 중에서 노치의 민감성은 PC가 가장 컸으며 다음이 POM, ABS순으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제49권8호
• /
• pp.617-626
• /
• 2021

비행체의 초음속 비행 중 고온 환경에서의 열 거동은 비행체의 열 구조 설계에 중요하다. 본 연구에서는 전역-국부 다중 디지털 이미지 상관기법을 사용하여 노치 구조물의 전 영역의 열변형 및 응력집중 현상에 대해 관찰/분석하였다. 다중 DIC 시스템은 2D DIC 시스템과 3D DIC 시스템으로 구성되었다. 가열 챔버를 이용하여 노치 시편을 가열하였으며 여러 온도에서 다중 DIC 시스템을 사용하여 구조물의 변형 이미지를 촬영하고 분석하였다. 다중 DIC 기법을 사용하여 노치 시편의 전 영역 변형률과 노치 부위의 응력집중 현상을 계측/분석하였으며 ABAQUS^TM 프로그램을 이용하여 노치 시편에 대해 유한요소해석을 진행하고 실험결과와 비교 분석하였다. 본 연구를 통해 다중 DIC 시스템의 열변형 계측과 응력 집중 현상의 연구 분석에서의 활용 가능성을 보여주었다.

• Composites Research
• /
• 제30권2호
• /
• pp.149-157
• /
• 2017

본 논문에서는 응집영역 모델링 기법을 사용하여 노치가 있는 적층복합재료의 파괴거동을 연구하였다. 먼저 노치가 있는 적층복합재료 시편형상에 대해 일반 3차원 고체요소로 모델링 한 후 요소들 사이에 섬유파괴, 기지파괴 및 층간분리 파괴를 담당하는 응집요소를 삽입하여 유한요소 메쉬를 제작하였다. 다음으로 일축인장 시험을 모사하는 하중 및 경계조건을 가하여 점진적 파괴해석을 수행하고 해석결과를 참고문헌의 실험결과와 비교하여 해석의 타당성을 검증하였다. 수치해석 결과로부터 노치가 있는 적층복합재료 인장시편의 파괴시작 및 진전거동을 분석하였으며 파괴모드의 진전을 체계적으로 조사하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제29권12권
• /
• pp.1605-1614
• /
• 2005

For the last four decades, tension test of notched bars has been performed to investigate the effect of stress triaxiality on ductile fracture. To quantify the effect of the notch radius on stress triaxiality, the Bridgman equation is typically used. However, recent works based on detailed finite element analysis have shown that the Bridgman equation is not correct, possibly due to his assumption that strain is constant in the necked ligament. Up to present, no systematic work has been performed on fully plastic stress fields for notched bars in tension. This paper presents fully plastic results for tension of notched bars and plates in plane strain, via finite element limit analysis. The notch radius is systematically varied, covering both un-cracked and cracked cases. Comparison of plastic limit loads with existing solutions shows that existing solutions are accurate for notched plates, but not for notched bars. Accordingly new limit load solutions are given for notched bars. Variations of stress triaxiality with the notch radius and depth are also given, which again indicates that the Bridgman solution for notched bars is not correct and inaccuracy depends on the notch radius and depth.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권11호
• /
• pp.1005-1012
• /
• 2011

본 연구에서는 기하학적 비선형 후좌굴해석 및 전역-국지해석을 통하여 얇은 막재에서 주름이 파괴거동에 미치는 영향을 연구하였다. 해석에서 양단노치 및 일단노치를 가지는 사각형 인장시험 시편형상을 고려하였으며 주름이 발생한 경우와 억제된 경우에 대해 각각 해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 해석결과의 분석을 통하여 주름의 발달에 따라 J-적분값의 변화에 미치는 영향을 조사하였고, 컷 길이에 따른 영향 및 시편형상의 길이 효과에 대해 체계적으로 연구하였다.

• Composites Research
• /
• 제13권3호
• /
• pp.58-66
• /
• 2000

본 연구는 기존 수지기지 복합소재의 흡습성, 약한 충격강도, 열충격 손상문제 등을 해결하고 뛰어난 비강도, 내충격, 내피로 특성 등을 가지는 것으로 보고되고 있는 Al과 CFRP 접착소재인 CARALL(CArbon fiber Reinforced ALuminum Laminates) 하이브리드 복합소재를 제조하고, 이러한 소재가 항공기 부품제작에 적용되기 위해서 우선적으로 파악되어야 하는 특성, 즉 부품조립을 위해 가공되는 드릴링에 의한 원공노치 강도저하 효과를 조사하였다. 이를 위해 CFRP, A17075-T6, CARALL재 시편에 대한 판폭과 원공노치의 크기가 노치인장강도에 미치는 영향을 비교하고 고강도, 고 노치민감 소재인 CFRP 소재의 물성이 양면에 Al을 접착한 CARALL소재형태에 의해 개선될 수 있는지에 대해 파악하였다. 또한 각 소재에 대한 Whitney 및 Kim등의 노치인장강도 예측식을 적용하여 그 유효성을 검토하였다.

• 화약ㆍ발파
• /
• 제26권1호
• /
• pp.57-66
• /
• 2008

발파에서 특정한 방향으로 균열 성장을 제어하는데 장약공 노치가 유효하다는 연구결과가 발표되어오고 있다. 본 연구에서는 장약공의 노치가 파단면 형성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 일반 장약공과 노치 장약공에 의한 파단면의 표면을 비교하였다. 암석시편에 노치를 형성하기 위하여 노치비트시스템이 적용되었다. 파단면의 표면은 디지털 영상 계측법을 적용하여 DEM 모델로 재구성하고, 표면 거칠기 지수를 사용하여 파단면의 거칠기를 평가하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.53-61
• /
• 2011

본 연구는 편측 노치가 삽입된 A16061-T6 알루미늄 합금 평판 시편에 대해 유리섬유강화플라스틱(GFRP) 복합재 패치의 적층수를 변수로 하여 보수히고, 인장 하중에 따른 시편의 손상 과정을 음향방출법(acoustic emission, AE)으로 실시간 분석하였다. AE 에너지 발생률(AE energy rate), hit 발생률(hit rate), AE 진폭(AE amplitude) 거통과 파형 및 1차 중심주파수(1st peak frequency)의 대역을 조사하여, 시편 파괴시 알루미늄 크랙(Al cracking), 섬유 파단(fiber breakage), 수지 균열(resin cracking), 층간 분리(delamination)로 분류하였다. 시편의 변위를 음향방출 특성에 따라 구간(region) I, II, III으로 나눌 수 있었으며, 패치 자체가 실제 파괴되는 구간인 구간 II를 세부적으로 분석하여 패치의 적층수에 따른 AE 특성 차이를 구하였다.