• Title/Summary/Keyword: 등응력확대계수

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Stress Intensity Factors for a Center Cracked laminated Composites under Shear Loading (전단하중을 받는 복합 적층재 중앙균열의 응력확대계수)

  • 오재협;김성호;옹장우
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.5
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    • pp.838-848
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    • 1992
  • The objective of the study is to provide a theoretical tools for analyzing the fracture of leyered composites with a center crack. It is assumed that the composite is composed of successive accumulation of the fiber layer and resin layer with the fiber layer being perfectly bonded to the resin layer except the region of a center crack. In-plane shear loading (Mode II) and the anti-plane shear loading (Mode III) are considered separately. Boundary value problems are formulated by using a plane theory of elasticity and governing equations are reduced to a Fredholm integral equation of a second kind. The equation is solved numerically and the stress intensity factors are obtained. The normalized Mode II and Mode III stress intensity factors are evaluated for various combinations of material properties and for various geometrical parametes.

Reliability Estimation for Crack Growth Life of Turbine Wheel Using Response Surface (반응표면을 사용한 터빈 휠의 균열성장 수명에 대한 신뢰성 평가)

  • Jang, Byung-Wook;Park, Jung-Sun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.4
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    • pp.336-345
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    • 2012
  • In crack growth life, uncertainties are caused by variance of geometry, applied loads and material properties. Therefore, the reliability estimation for these uncertainties is required to keep the robustness of calculated life. The stress intensity factors are the most important variable in crack growth life calculation, but its equation is hard to know for complex geometry, therefore they are processed by the finite element analysis which takes long time. In this paper, the response surface is considered to increase efficiency of the reliability analysis for crack growth life of a turbine wheel. The approximation model of the stress intensity factors is obtained by the regression analysis for FEA data and the response surface of crack growth life is generated for selected factors. The reliability analysis is operated by the Monte Carlo Simulation for the response surface. The results indicate that the response surface could reduce computations that need for reliability analysis for the turbine wheel, which is hard to derive stress intensity factor equation, successfully.

침탄치차의 잔류응력추정 및 잔류응력이 응력확대계수에 미치는 영향

  • 류성기
    • Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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    • 1997.05a
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    • pp.5-12
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    • 1997
  • 항공기, 자동차, 선박, 농기계 등의 동력전달장치에 많이 사용되고 있는 치차는 근대 공업의 발달과 함께 출력 향상을 위한 동력전달의 향상과 생에너지의 관점으로부터 경량화가 요구되어지고 있다. 이들의 요구에 부응하기 위하여 고경도의 신뢰성이 높은 치차설계가 필요하다. (중략)

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Application of Fracture Mechanics to Design of Machine and Structure Element (파괴역학을 이용한 기계요소 및 구조물 설계방안 (2))

  • Lee, Eok-Seop
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.27-32
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    • 1987
  • 제2장에서 선형타성체에 대한 파괴역학의 일반적인 개념을 약술하였다. 즉 응력확대계수(K) 와 응력집중계수($1_{4}$)의 차이, 에너지 해방율(1$\sub$y)및 $_{4}$와 K의 관계를 이론적으로 살펴보았다. 물론 식(2-35) 및 (2-36) 등은 균열전파 경로가 직선이 아닌 경우에 적용한다는 것은 무리가 있으나 전체적인 이해를 돕기위해서 앞에서와 같이 기술하였다. 세가지 경우의 응력확대 계수 $_{4}$, $_{4}$$_{4}$는 하중과 균열의 크기 및 시편의 크기 또는 균열이나 결함을 포함 하고 있는 기계요소 및 구조물의 기하학적인 형상에 관련이 되어져서 결정이 된다.

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Verification of Numerical Technique for Hydraulic Fracturing Stimulation - by Comparison with Analytical Solutions - (수압파쇄 설계를 위한 수치해석기법의 증명 -해석식과의 비교를 중심으로 -)

  • Sim, Young-Jong
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.10 no.4
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    • pp.65-71
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    • 2009
  • Hydraulic fracturing technology has been widely applied in the industry for the recovery of the natural resources such as gas, oil and geothermal heat from hot dry rock. During hydraulic fracturing stimulation, multiple cracks are created resulting in mechanical interaction between cracks. Such an interaction influences obtaining hydraulic fracturing key parameters (crack opening, length, and borehole net pressure). The boundary collocation method (BCM) has been proved to be very effective in considering mechanical interaction. However, for better confidence, it needs to be verified by comparison with analytical solutions such as stress intensity factors. In this paper, three cases, single fracture in remote uniaxial tension, single fracture in remote shear stress field and two arbitrary segments in an infinite plane loaded at infinity are considered. As a result, the BCM is proved to be valid technique to consider mechanical interaction between cracks and can be used to estimate the hydraulic fracturing parameters such as opening of the fracture, and so on.

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Structural Safety Analysis on Crack Propagation in Compact Tension Specimen (소형 인장 시험편 내의 크랙 전파에 대한 구조 안전해석)

  • Cho, Jae-Ung
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.5 no.1
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    • pp.23-27
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    • 2014
  • In case eccentric load is applied at compact tension specimen, the propagation behavior due to existence or nonexistence of hole, numbers and positions of holes near crack is investigated in this study. Strain energy, displacement and stress happened in specimen are examined through simulation analysis. And stress intensity factor is obtained by the basis of strain energy and deformation. When defect or hole exists in structure, the possibility of fracture can be thought to be verified by using the study result.

공구파손의 파괴역학적 해석에 관한 기초적 연구

  • 이태세
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1992.04a
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    • pp.33-37
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    • 1992
  • 구조물과 기계부품에 부하를 주는 하중은 여러가지 종류가 있고, 이에 따르는 파괴의 형식도 여러가지가 있다. 그중에서도 연강압연용 로울러, 베어링 레일등은 집중 압축하중을 받는데 이들 부재의 파괴사고가 빈번히 일어나고 잇다. 압축에 의한 파괴 중 frectting, 피팅등과 같은 마모 현상은 두 재료의 표면이 서로 미끌어질때 일어나며, 이것이 공구나 기계부품의 성능과 수명을 저하시키는 주원인이 되며, 이러한 궁구나 기계 부품을 수리 또는 교환을 하기위한 인적, 경제적 손실은 막대하다. 본 연구에서는 금형등 공구의 마모편이 발생되는 마지막 과정인 크렉의 성장을 고찰하기 위하여 Sub-surface크랙 모델을 설정하여 2차원 유한요소 법으로 경계층 근방에 크랙이 존재하는 반무한 평면에 집중하중이 작용할때의 응력확대계수를 해설하였는데, 일반화된 해석법으로 혼합모드에서의 응력확대계수를 결정하였다.

Effective Way of Measuring $K_I$ by Means of ACPD Technique (교류전위차법을 이용한 효과적인 응력확대계수의 측정 방법)

  • Lee, Jeong-Hee
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.19 no.1
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    • pp.8-15
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    • 1999
  • In order to develop an effective way of measuring the mode I stress intensity factor, $K_I$, by the technique based on the alternating current potential drop (ACPD), the effect of the magnetic flux in the air on the change in potential drop due to load for both ferromagnetic and paramagnetic materials containing a two-dimensional surface crack was investigated. Additionally the effects of the demagnetization and the crack length on the change in potential drop were examined. In the case that the measuring system was designed to induce a large amount of electromotive force, the amount of the change in potential drop due to load was shown to increase largely Also the relationship between the change in potential drop and that in $K_I$ was indicated to be linear without any treatment and it was shown that the demagnetization had almost no effect on the change in potential drop. The change in potential drop did not depend on the crack length but on the measuring system. For the application of the ACPD technique to determine $K_I$.

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상하좌우 대칭으로 분포된 작은 크랙근방에서의 중앙크랙의 역학적 거동

  • 조재웅;이억섭;김상철
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.873-882
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    • 1990
  • 본 연구에서는 작은 크랙이 중앙 크랙선단 주위에 대칭으로 배치 분포되어 있 는 유한 평판의 경우에 대한 것으로, 우선 균일분포하중을 받는 정방형판에 분포크랙 이 있는 경우 분포크랙의 위치에 따른 중앙 크랙 선단에서의 응력확대계수의 변화를 유한요소법으로 해석하여 등응력확대계수 곡선들로 나타냈다. 그리고 크랙들 사이의 상호 간섭에 의해 일어나는 소성영역도 고려하여 그 안정성을 검토하여 보았는데, 특 히 크랙들이 서로 가까와 지면 그 크랙들 간에 상호간섭이 커져 소성영격이 크랙선단 주위에 크게 발생되므로써 크랙들은 쉽게 연결되고 합체로 인한 크랙성장이 되어 파괴 됨을 예측할 수 있고 중앙 크랙선단 주위의 분포크랙의 위치에 따른 소성영역 변화도 유한요소법으로 해석하여 도식적으로 나타냈다.

동적 파괴역학 에 대하여(II)

  • 이억섭;김상철
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.1
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    • pp.39-46
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    • 1985
  • 동적 탄성 파괴역학 문제들을 실험적으로 연구하기 위해서는 우선 빠르게 전파하고 있는 균열 선단(전파속도 V=100m/sec∼1000m/sec for various polymers) 부근의 응력분포 상태나 변위분포 상태등을 기록하는 실험장치가 필수적으로 필요하다. 먼저 Wells와 Post(7)에 의하여 처음으로 사용되었고 Kobayashi(18,19,20)와 Dally(21)등에 의해서 발전, 개선된 동적 광탄성 실험범에 대 하여 설명하고 이 실험에 의하여 동적 응력확대계수를 추출하는 방법을 아울러 강의하고 그의 문제점 등을 논의 하고자 한다.

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