• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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• pp.339-344
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• 2000

In this study, the fracture phenomena of optical disks are discussed and then some recommendations are presented to prevent the fracture. The fracture occurs when disks have crack on the inner radius of the disks. Since the crack growth and the fracture result from the stress concentration on the tip of the crack, a measure should be taken to overcome the stress concentration. This problem can be resolved by the structural modification of a disk. This study proposes 3 types of improved optical disks, which are robust to the disk fracture due to the high spinning speed of a disk. The first type is a disk reinforced by wire rings, the second type is a disk added by texture fibers, and the third type is a rubber-coated disk.

• 한국세라믹학회지
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• 제27권4호
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• pp.457-464
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• 1990

This paper presents the influence of the loading rate on the room temperature fracture toughness of a brittle Al2O3 and a SiC whisker reinforced Al2O3 composite. Dynamic fracture toughness tests were conduced using compressive fatigue pre-cracked notched round bars loaded in tension to produce a stress intensity rate K1=106 MPa√m/sec. The experimental results show that for each loading rate the fracture toughness values obtained for the ceramic matrix composite are higher than the corresponding values for the single phase alumina. In addition, both the reinforced and unreinforced ceramic are singnificantly tougher under dynamic loading than static loading. This dynamic and quasi-static fracture initiation behaviro can be interpreted by identifying quantitatively the mode of fractuer initiation as a function of loading rate.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권6호
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• pp.182-192
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• 2022

취성파괴는 구조물의 파괴거동 중 하나로서 구조재료의 내진성능에 큰 영향을 미친다. 하중속도는 취성파괴의 주요 발생원인 중 하나로 작용하며, 특히 지진과 같은 상황에서 건축물에 높은 하중속도가 작용하게 된다. 하지만 현재 국내·외 강구조 보-기둥 접합부의 내진성능평가는 대부분 정적실험을 통해 수행되고 있다. 따라서 기존 내진성능평가에서는 지진 시의 높은 하중속도에 의한 재료 인성 저하 및 최대변형률 감소 등의 요소에 따른 취성파괴가 충분히 고려되지 않았을 가능성이 존재한다. 본 연구에서는 기존 실험방법에 따른 낮은 하중속도에서의 정적실험과 진동대를 이용한 높은 하중속도에서의 동적실험을 각각 실시한다. 각 실험결과에 따른 파괴형상 및 구조성능 등을 비교·분석하고 최종적으로 하중속도의 크기가 접합부의 내진성능에 미치는 영향을 분석한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.411-418
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• 2015

본 연구는 섬유혼입률 및 패널 두께가 구형비상체 충격에 의한 강섬유보강 콘크리트(SFRC) 패널의 손상특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 실시되었다. 실험체는 $200{\times}200mm$의 각형 패널로 계획하였으며, 두께는 30 및 50 mm로 설정하였다. 비상체는 직경 20 mm의 강재이며, 속도는 350 m/s로 실험을 실시하였다. 또한 본 연구에서는 SFRC의 역학적 특성과 내충격 성능의 상호관계를 평가하였다. SFRC의 역학적특성은 압축강도, 파괴계수 및 재료의 인성을 평가하였다. 비상체 충격에 의한 패널의 전면손실률은 압축인성이 증가함에 따라 감소하였고, 파괴계수 및 휨인성이 향상됨에 따라 배면손실률이 감소하는 것으로 나타났다. 강섬유보강 콘크리트의 동적특성 평가를 위하여, 상용 프로그램인 ABAQUS/Explicit를 사용하여 유한요소해석을 실시하였다. 해석결과 파괴양상이 유사한 경우 전면 및 배면손실률을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국안전학회지
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• 제13권4호
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• pp.41-48
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• 1998

In this paper, an investigation was performed on the dynamic interlaminar fracture toughness of CFRP(carbon fiber reinforcement plastics) composite laminates. Composite laminates used in this experimentation are CF/EPOXY and CF/PEEK laminated plates. In the experiments, Split Hopkinson's Bar(SHPE) test was applied to dynamic and notched flexure test. The mode Ⅱ fracture toughness of each unidirectional CFRP was estimated by the analyzed deflection of the specimen and J-integral with the measured impulsive load and reactions at the supported points. As an experimental result, the vibration amplitude of CF/PEEK laminates appear more than that of CF/EPOXY laminates for the J-integral and displacement velocity at a measuring point. Also, it is thought that the dynamic fracture toughness of two kind specimens(CFRP/EPOXY and CF/PEEK) with the in crease of displacement velocity becomes a little greater at a measuring point within the range of measurement.

• 한국가스학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-6
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• 2008

샤피충격시험은 동적하중 하에 있는 고분자 재료의 거동을 이해하는데 가장 널리 사용되고 있는 방법이다. 본 연구에서는 샤피충격시험장치에서 얻어지는 파단에너지를 사용하여 나일론 소재 샤피 시편의 노치각도에 따른 에너지 해방율을 구하는 방법을 제시하였다. 또한 샤피충격시험장치를 계장화하여 최대 하중과 파단 시까지 소요되는 에너지 등의 파손인자들을 산출하였다. 그리고 노치각도에 따른 동적파괴 인성치와 유한요소법을 사용하여 중앙집중 하중 하에서 사피 시편의 노치각도에 따른 응력분포를 산출하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.98-105
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• 2017

본 연구에서는 후크형 강섬유와 PVA 섬유의 혼합비에 따른 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체의 인장거동에 미치는 변형속도의 효과에 대하여 평가하기 위하여, 후크형 강섬유와 PVA 섬유를 각각 1.5+0.5, 1.0+1.0, 0.5+1.0vol.%의 혼합비로 보강한 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체를 제작하였다. 그 결과, 후크형 강섬유보강 시멘트 복합체는 변형속도가 증가함에 따라 섬유와 매트릭스의 부착력이 향상되어 인장강도, 변형능력 및 파괴인성이 크게 향상되었으며, 후크형 강섬유 주변의 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열에 의해 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 감소하고, 인장강도 점 이후의 응력 저하가 급격하게 발생하였다. 한편, PVA 섬유는 변형속도 $10^{-6}/s$에서는 끊어지는 파괴거동이 나타났으나, 변형속도 $10^1/s$에서는 변형속도가 증가함에 따라 섬유가 인발되는 파괴거동에 의해 다중균열 개수 및 변형능력이 감소하였다. 후크형 강섬유 1.5vol.%, PVA 섬유 0.5vol.%를 혼입한 시험체(HSF1.5PVA0.5)는 PVA가 후크형 강섬유의 주변 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열을 억제하여 후크형 강섬유의 인발저항성능을 향상시키기 때문에 가장 높은 인장강도를 나타내었으며, 변형능력 및 파괴인성의 DIF가 크게 향상되었다. 또한, 변형속도 $10^1/s$에서는 후크형 강섬유의 인발저항성능의 증가로 인하여 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 증가하기 때문에 인장강도 점 이후의 응력 저하가 감소하여 파괴인성의 시너지는 양의 값을 나타내었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.112-118
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• 1990

본 연구에서는 ASTM-E24.01.06에서 제안하고 있는 실험방법을 응용하여 균열 정지 파괴인성값을 측정하였다.즉 쐐기와 분리형 부싱(wedge and split bushing)으 로 압축하중을 가함으로 균열선 웨지하중 시편[crack line wedge loaded specimen(CL- WL시편)]에 인장력을 발생시켜서 균열정지 응력확대계수( $K_{1a}$)를 결정하였다. 그리고 균열개시 응력확대계수가 균열정지 응력확대계수에 미치는 영향들을 여러가지 재료들에 대하여 체계적으로 검토하였다.다.

• 한국안전학회지
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• 제15권4호
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• pp.1-7
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• 2000

In this paper, an investigation was performed on the ModeII dynamic interlaminar fracture toughness of unidirectional CFRP laminates. The stacking sequences used in this experiment are two kinds of [$0_20$] and [$0_{10}F_20_{10}$]. In the experiments, Split Hopkinson's Bar test was applied to dynamic and notched flexure test. The Mode II fracture toughness of each unidirectional CFRP was estimated by the analyzed deflection of the specimen and J-Integral with the measured impulsive load and reactions at the supported points. As an experimental results, the specimen [$0_{10}F_20_{10}$] appears greater than that of [$0_20$] for the J-integral and displacement velocity at a measuring point within the range of experiment.

• Journal of Welding and Joining
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• 제3권2호
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• pp.42-51
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• 1985

The dynamic fracture toughness, fracture characteristics, impact tension and tensile properties of Al-Mg-Si T5 alloy and Al-Zn-Mg T6 alloy respectively welded with filler metal of Alcan 4043 were investigated. The dynamic fracture toughness values were obtained rapidly and simply for the specimen of small size by using instrumented Chirpy impact testing machine. the testing temperatures of the specimen were a range of room temperature and-196.deg. C. The results obtained in this experiment are summarized as follows. With decreasing the testing temperatures, dynamic tensile stress and fracture load were increased, on the other hand the deflection and impact value showed decreasing tendency in order of base metal>HAZ>weld. Changes of total absorbed energy were more influenced by the crack propagation energy than the crack initiation energy. At the low temperatures, the unstable rapid fracture representing the crack propagation appeared for the specimens of Charpy press side notched in Al-Zn-Mg alloy, but it was difficult to obtain the unstable rapid fracture in Al-Mg-Si alloy. Because of the development of plastic zone at the notch root, it was difficult to obtain thevalid $K_{1d}$ value in Al-Mg-Si alloy. Therefore the fatigue cracked specimens were effective in both Al-Mg-Si and Al-Zn-Mg alloys. With decreasing the impact testing temperatures, specimens underwent a transition from dimple-type transgranular fracture to lamella surface-type intergranular fracture because of the precipitate at the grain boundaries, impurities and crystal structure of the precipitates.s.