• 제목/요약/키워드: 모드 I

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동적모드 I 등변위상태하에서 전파하는 등방성체의 균열해석 (Analysis of Propagating Crack In Isotropic Material under Dynamic Mode I Constant Displacement)

  • 이광호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권8호
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    • pp.2007-2014
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    • 2000
  • It has been reported that the dynamic stress intensity factor for a propagating crack is increasing or decreasing according to the increasement of the crack propagating velocity. It is confirmed in this study that the increasement or decreasement of stress intensity factor with crack growing velocity is accused by loading condition. When the crack propagates under a constant displacement along upper and lower boundary in finite plate, the dynamic stress intensity factor decreases according to the increasement of the propagating crack velocity. When the crack propagates under a constant stress along upper and lower boundary in finite plate, the dynamic stress intensity factor increases according to the increasement of the propagating crack velocity. The increasement or decreasement of stress intensity factor with crack growing velocity is greater in a fast crack propagation velocity than in a slow one.

혼합모드(I+II)하에서 균열길이 변화에 따른 피로균열 전파 거동 (Behaviour of Fatigue Crack Propagation under Mixed Mode(I+II) with variation of Crack Length)

  • 정의효;허방수;권윤기;오택열
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.182-187
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    • 2000
  • The application of fracture mechanics have traditionally concentrated on cracks leaded by tensile stresses, and growing under an opening or mode I mechanism. However, many cases of failures occur from growth of cracks subjected to mixed mode loading. Several criteria have been proposed regarding the crack growth direction under mixed mode loadings. This paper is aimed at prediction of fatigue crack growth behaviour under mixed mode(I+II) in two dimensional branched type precrack. In this paper, the maximum tangential stress(MTS) criterion was used to predict crack growth direction. Not only experiment but also finite element analysis(FEA) was carried out. The theoretical predictions were compared with experimental results in this paper

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Hertzian 접촉하중시 TiN/Steel의 표면균열에 대한 모드 I과 모드 II 응력확대계수 (Mode I and Mode II Stress Intensity Factors for a Surface Cracked in TiN/Steel Under Hertzian Rolling Contact)

  • 김병수;김위대
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권8호
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    • pp.1163-1172
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    • 2001
  • The two dimensional problem of a layered tribological system(TiN/Steel) containing a vertical surface breaking crack and subject to rolling contact is considered in this study. Using finite elements and stress extrapolation method, a series of preliminary models are developed. Preliminary results indicate that the extrapolation technique is valid to determine Modes I and II stress intensity factors for cracks. In the case of TiN/Steel medium, KI and KII were determined for variations in crack length, layer thickness, and load location. The results show that KII reaches maximum values when the contact is adjacent to the crack where Mode I stresses are compressive. KII values decrease with decreased crack length and significantly decrease for reduced layer thickness.

중앙에 노치가 있는 콘크리트 디스크의 파괴인성 (Fracture Toughness of a Center Notched Concrete Disk)

  • 박현재;장희석;이승훈;진치섭
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.851-858
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    • 2004
  • 본 연구는 디스크로 콘크리트의 파괴인성을 구하는 경우에, 적절한 디스크의 크기(직경, 두께) 및 노치 길이 비를 제안하기 위해서 다양한 크기의 디스크와 RILEM 3점 휨 보의 파괴인성을 비교하였다. 또한 이렇게 정해진 디스크에 대하여 디스크의 노치 경사를 변화시키는 방법으로 혼합모드 응력확대계수를 조사하였다. 실험에 사용된 콘크리트의 압축강도는 44.9MPa이었으며 모드 I 시험에 사용된 디스크의 직경은 200, 300, 400mm 두께는 75, 100, 125mm, 노치 길이 비 a/R은 0.3, 0.4, 0.5, 0.6이고 혼합모드 시험에 사용된 치수는 직경이 300mm, 두께는100mm 노치 길이 비 a/R은 0.3, 0.4, 0.5, 0.6이었다. 디스크의 응력확대계수는 유한요소해석(FEA), 5개항 근사법, 소균열 근사법, Fowell & Xu의 방법으로 구하고 각각의 결과를 서로 비교하여 해석방법의 타당성을 조사하였다. 모드 I 실험 결과 디스크의 직경 D가 300mm이고 두께 t가 100mm일 때의 파괴인성 $K_{IC}$ 값이 RILEM 3점 휨 시험의 결과에 가장 근접하여 디스크 시험으로 파괴인성치를 쉽게 구할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 디스크 시편은 혼합모드 파괴의 연구 및 시험에 유용함을 알 수 있었다.

혼합모드 하중을 받는 CTS 시험편에서 $K_ I$,$K_ I1$ 와 J-적분의 측정방법 (Method to measure $K_ I$,$K_ I1$ and J-integral for CTS specimen under mixed mode loading)

  • 홍기주;강기주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권11호
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    • pp.3498-3506
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    • 1996
  • A loading device to be used in fracture experiment is presented. It's loading angle can be adjusted from $-45^{\circ}$ to $105^{\circ}$ at intervals of $15^{\circ}$ for a CTS ( compact tension-shear) specimen, so that it is to be useful to measure mixed mode toughness. The equations to give the $K_ I$, $K_ I1$ and J-integral for the experiment are evluated though finite elemetn analysis in which the loading procedure is simulated and the behaviors of the specimen such as load-displacement curve are estimated. In the course of the evaluation the values $K_ I$, $K_ I1$ and J-integral calculated through recentrly released numerical methods are employed as the reference ones.

비소멸 모드 해석을 이용한 유전체 삽입 원통형 공동 공진기 하이브리드 공진 모드 구분 (A Hybrid Resonant Mode Identification using Non-decaying Mode Analysis in Dielectric Loaded Cylindrical Cavity Resonators)

  • 이원희;허정
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.655-662
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    • 2003
  • 유전체 봉이 삽입된 원통형 공진기의 정밀한 필드 해석이 비소멸 모드와 컨투어 그래프 방법에 의해 제안되었다. 공진주파수들과 저차 모드들이 유전체 봉이 삽입된 원통형 공진기에 대해 계산되었다. 공진기의 설계를 위해 모드 차트가 제안되었다. 비소멸 모드 해석을 사용하여 하이브리드 모드들(TE, TM, HEM 모드)이 상세하게 해석되었고, 모드 차트를 완성하였다. 이론적 타당성은 실험에 의해 확인하였다. 이론과 실험 결과는 전반적으로 만족하였다. TE 모드, TM 모드, HEM 모드의 실험값과 이론값의 평균 오차는 각각 0.20 %, 0.14 %, 0.28 %이다.

황(黃)라왕재(Shorea spp.)의 모드 I, 모드 II 및 혼합(混合)모드 하중시(荷重時) 파괴기준(破壞基準)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on Fracture Criterion in Yellow Lauan(Shorea spp.) under Mode I, Mode II and Mixed Mode Loading)

  • 심국보;이전제;정희석
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제20권2호
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    • pp.61-72
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    • 1992
  • This study was carried out to investigate the fracture behavior and the fracture criterion of yellow lauan(Shorea spp.), when has used for furniture and wood structures, and to offer a reliability for wood structure and basic data for wood fracture criterion in experiments which are fracture tested under mode I, mode II and mixed mode loading condition. The results were summarized as follows; 1. Fractures in specimens which have inclined grain in yellow lauan procedeed from crack tip in the radial direction along the grain. 2. In yellow lauan, $K_{IC}RL$ was 42.1kg/$cm^{3/2}$ and $K_{IIC}RL$ was 15.8kg/$cm^{3/2}$. 3. The fracture criteria of lauan were; ($K_I/K_{IC}$)+($K_{II}/K_{IIC}$)=1 in RL system with inclined grain at $45^{\circ}$, ($K_I/K_{IC}$)+$(K_{II}/K_{IIC})^2$=1 with inclined grain at $15^{\circ}$ and $(K_I/K_{IC})^2$+$(K_{II}/K_{IIC})^2$=1 with inclined grain at $30^{\circ}$, $60^{\circ}$, $75^{\circ}$ and $90^{\circ}$, respectively. 4. The fracture criterion of wood could vary with the species, and the load applying condition. In order to measure the fracture criterion strictly, along with standardization of specimen geometry a large amount of experimental data is needed. 5. $K_{IC}$(critical stress intensity factor) can be predicted by grain angle. As the grain inclined angle increased, $K_{IC}$ and $K_{IIC}$ are increased.

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응집영역모델을 이용한 섬유금속적층판 접착층의 모드 I, II 파괴 거동 물성평가 (Evaluation of Fracture Behavior of Adhesive Layer in Fiber Metal Laminates using Cohesive Zone Models)

  • 이병언;박으뜸;고대철;강범수;송우진
    • Composites Research
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    • 제29권2호
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    • pp.45-52
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    • 2016
  • 섬유금속적층판과 같은 하이브리드 소재는 여러 방향의 하중에 의한 접착층의 파괴로 인해 층간분리가 발생할 수 있다. 모든 하중은 수직 방향의 응력과 면내 두 방향의 전단 응력으로 분해할 수 있으며, 이러한 하중은 접착층의 모드 I, II, III 파괴를 일으킨다. 따라서 하중에 의한 층간분리 현상을 예측하기 위해, 접착층의 모드별 임계 에너지 해방률을 도출하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 접착층의 모드 I 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 double cantilever beam 시험을 수행하였으며, 모드 II 임계 에너지 해방률을 측정하기 위해 end-notched flexure 시험을 수행하였다. 또한, 실험으로부터 도출한 임계 에너지 해방률을 ABAQUS의 응집영역모델에 적용하여 유한요소해석을 수행하였으며, 실제 실험 결과와의 비교를 통해 층간분리 현상에 대한 수치해석 기법 적용의 유효성을 입증하였다.

모드 I 하중조건하에 있는 다방향 적층 복합재료의 층간파괴거동 (Delamination behavior of multidirectional laminates under the mode I loading)

  • 최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.611-623
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    • 1998
  • The delamination fracture of multidirectional carbon-fiber/epoxy laminates under the Mode I condition has been studied using the modified beam analysis for a fracture mechanics approach. It was found that the variation of fracture energy $G_IC$ with increasing length of the propagating crack exhibited a minimum for the pure interlaminar fracture and a maximum for the intraply fracture,i.e. a rising "R-curve", which was strongly affected by the degree of fiber bridging and crack-tip splitting arising in the global delamination. The maximum $G_IC$ value was significantly dependent on such types of delamination as no crack jumping, crack jumping into the adjacent ply and edge-delamination. It was shown also that the value of "effective flexural modulus" estimated from the modified beam analysis increased much with the development of fiber bridging behind the crack tip.ehind the crack tip.