• Title/Summary/Keyword: 응력구배

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표면 응력구배시의 잔류응력 측정에 관한 연구

  • 이택순;최병길;전상윤
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.761-768
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    • 1990
  • 본 연구에서는 4-점 굽힘시험 장치를 이용하여 구멍의 표면에서 응력구배를 발생시켰을 때 (구멍의 깊이 방향으로는 응력구배가 없음), 구멍을 뚫기전 표면의 응 력구배를 고려하여 산정한 하중상태와 구멍을 뚫은 후 이완되는 잔류응력을 비교하였 다. 또한 잔류응력 측정시 구멍의 진원도에 대하여 실험적으로 연구하였으며, 구멍 직경의 측정오차가 잔류응력 측정에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과 4-점 굽힘 시험시 하중상태는 응력구배를 고려하여 계측되어야 하며, 응력구배장에서의 잔류응력 을 로젯트 게이지 중심에 존재하는 균일응력으로 나타낼 수 있다.

Coupled Analysis of Injection Molding Filling and Fiber Orientation including In-Plane Velocity Gradient Effect (평면 속도구배 효과를 포함한 사출성형 충전유동과 섬유배향의 연계 해석)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.2
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    • pp.104-118
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    • 1994
  • 단섬유 보강 플래스틱 재료의 사출성형 충전공정에서 금형재의 유동장이 섬유 배향 상태를 형성하는데 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 섬유의 배향상태가 역으로 유동장에 영향 을 미친다. 충전유동과 섬유 배향의 연계해석을 위하여 단섬유에 의한 추가적인 응력을 포 함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동의 해석에 도입하였다. 평명방향 으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하여 새롭게 유도된 압력 지배방정식과 에너지방정식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차배향텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법을 이용하여 풀었다. 절점 게이트 주변의 확장유동영역과 라인게이트를 통한 수축유동영역에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력이 유동장에 미치는 영향을 고 찰하였다. 확장유동영역에서는 평면방향으로의 속도구배에 의한 영향이 추가적인 유량으로 나타나면서 주어진 유량조건하에서 평면방향으로의 속도구배에 의한 응력을 고려하지 않은 경우보다 작은 압력구배를 나타냈다. 수축유동영역에서는 위와 반대의 결과를 보였다. 이러 한 경향은 섬유의 부피분율이증가하거나 모양비가 커짐에 따라 증가한다.

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Analysis of Unsteady Propagation of Mode III Crack in Arbitrary Direction in Functionally Graded Materials (함수구배재료에서 임의의 방향을 따라 비정상적으로 전파하는 모드 III 균열해석)

  • Lee, Kwang Ho;Cho, Sang Bong;Hawong, Jai Sug
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.2
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    • pp.143-156
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    • 2015
  • The stress and displacement fields at the crack tip were studied during the unsteady propagation of a mode III crack in a direction that was different from the property graduation direction in functionally graded materials (FGMs). The property graduation in FGMs was assumed based on the linearly varying shear modulus under a constant density and the exponentially varying shear modulus and density. To obtain the solution of the harmonic function, the general partial differential equation of the dynamic equilibrium equation was transformed into a Laplace equation. Based on the Laplace equation, the stress and displacement fields, which depended on the time rates of change in the crack tip speed and stress intensity factor, were obtained through an asymptotic analysis. Using the stress and displacement fields, the effects of the angled property variation on the stresses, displacements, and stress intensity factors are discussed.

Transient Elastodynamic Mode III Crack Growth in Functionally Graded Materials (함수구배재료에서 천이탄성동적모드 III 균열전파)

  • Lee, Kwang-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.7
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    • pp.851-858
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    • 2010
  • A generalized elastic solution for a transient mode III crack propagating along the gradient in functionally graded materials (FGMs) is obtained through an asymptotic analysis. The shear modulus and density of the FGMs are assumed to vary exponentially along the gradient. The stress and displacement fields near the crack tip are obtained in terms of powers of radial coordinates, and the coefficients depend on the time rates of the change of the crack tip speed and stress intensity factors. The influence of nonhomogeneity and transients on the higher order terms of the stress and displacement fields is discussed.

Structural analysis of joint part by adhesive length of a composite pressure vessel with separated dome (돔 분리형 연소관의 접착 길이에 따른 체결부의 구조해석)

  • Jeon, Kwang-Woo;Shin, Kwang-Bok;Hwang, Tea-Kyung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.933-937
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    • 2011
  • In order to determine optimal design length of adhesive joint of a composite pressure vessel with separated dome, stress analysis of joint part according to changes of adhesive length was done. Adhesive length has a range of 50mm to 300mm as design variables. The ratio of adhesive length with any stress gradient to initial non-stressed adhesive length was called "stress gradient length ratio" and selected as objective function. The stress gradient length ratio of joint part with adhesive length of more than 200mm was increased very slowly with increase of adhesive length. It means that adhesive length of about 200mm could be the optimal value to ensure the structural safety of joint part against internal pressure of 2,500 psi.

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A Study on the Structural Analysis of Joint Part in Accordance with Adhesive Length of a Composite Rocket Motor Case (복합재 연소관의 접착 길이에 따른 체결부의 구조해석)

  • Jeon, Kwang-Woo;Shin, Kwang-Bok;Hwang, Tea-Kyung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.90-96
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    • 2012
  • In order to determine optimal design length of adhesive joint of a composite rocket motor case, stress analysis of joint part according to changes of adhesive length was done. Adhesive length has a range of 50 mm to 300 mm as design variables. The ratio of adhesive length without any stress gradient to initial non-stressed adhesive length was determined as evaluation criteria for selection of adhesive length, which called "stress gradient length ratio". The numerical result showed that stress gradient length ratio of joint part with adhesive length of more than 200 mm was increased very slowly with increase of adhesive length. It means that adhesive length of about 200 mm could be the optimal dimension to ensure the structural safety of joint part against internal pressure of 2,500 psi.

Stress and Displacement fields of a Propagating Mode III Crack in Orthotropic Functionally Gradient Materials with Property Gradation Along X Direction (X방향을 따라 물성구배를 갖는 직교이방성 함수구배 재료에서 전파하는 모드 III 균열의 응력장과 변위장)

  • Cho Sang-Bong;Lee Kwang-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.30 no.3 s.246
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    • pp.249-259
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    • 2006
  • Stress and displacement fields of a propagating Mode III crack in an orthotropic functionally gradient material (OFGM), which has (1) linear variation of shear modulus with a constant density, and (2) an exponential variation of shear modulus and density, are derived. The equations of motion in OFGM are developed and solution to the displacement and stress fields fer a propagating crack at constant speed though an asymptotic analysis. The stress terms associated with $\gamma^{-1/2}\;and\;\gamma^{0}$ are not affected by the FGM constant $\zeta$ which is nonhomogeneous parameter, only on the higher order terms, the influences of nonhomogeneity on the stress are explicitly brought out. When the FGM constant $\zeta\;is\;zero\;or\;\gamma{\rightarrow}0$, the fields for OFGM are almost same as the those for homogeneous orthotropic material. Using the stress components, the effects of nonhomogeneity on stress components are discussed.

The Effect of Cold Work on Primary Water Stress Corrosion Cracking of $\textrm{INCONEL}_{TM}$ Alloy 600 Nuclear Power Steam Generator Tube Material (원전 증기발생기 전열관용 $\textrm{INCONEL}_{TM}$ Alloy 600의 1차측 응력부식균열에 미치는 냉간변형의 영향)

  • Lee, Deok-Hyeon;Han, Jeong-Ho;Kim, Gyeong-Mo;Kim, Jeong-Su;Lee, Eun-Cheol
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.8 no.8
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    • pp.726-732
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    • 1998
  • 가압 경수로형 원전에 사용되는 Alloy 600 증기발생기 전열관재료의 입계응력부식균열 거동에 미치는 냉간변형의 영향을 1차 냉각수 모사조건에서 정속인장시험방법으로 조사하였다. 인장 냉간변형은 응력부식균열을 크게 가속화 시키지는 않았으며 변형량이 25%이상인 경우에는 응력부식균열이 발생하지 않았다. 이 현상은 냉간 변형량 및 형태에 따른 미소변형 및 응력의 불균질성에 영향을 받는 것으로 사려되며 응력의 크기는 직접적인 영향을 주지 않는 것으로 보인다. 국부적인 큰 응력구배가 존재하는 경우 균열의생성 및 성장이 현저히 가속화되었는데 이는 원전 1차측 응력부식균열 기구가 응력구배에 의존하는 과정과 연관되어 있다는 증거이다. Hump 시편을 이용한 정속인장시험방법은 짧은 실험기간내에 원전 1차측 응력부식균열 특성을 평가할 수 있는 방법이었다.

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비뉴우튼유체의 유동현상

  • 유정열
    • Journal of the KSME
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    • v.25 no.4
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    • pp.312-319
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    • 1985
  • 유탁액(emulsion), 현탁액(suspension), 고분자용액(polymer solution) 및 고분자 용식물(polymer melt) 등의 유동에 대하여는 응력과 속도구배 사이에 선형적인 관계가 성립되지 않는다. 이런 유체들은 뉴우튼유체들의 경우와는 달리 단한번의 점성계수 측정만으로는 완전한 유변학 적(rheological) 특징을 파악할 수 없으므로 이들을 통털어서 비뉴우튼유체(non-Newtonian fluid )라고 한다. 이들의 응력과 속도구배 사이의 비선형적인 관계를 고찰하는 비뉴우튼유체역학은 최근에 빠르게 발전하고 있는 유체역학의 한 분야이며, 고분자 공정, 식품, 생물공학 및 유전등의 여러 산업부문에서 많은 관심의 대상이 되고 있다. 여기서는 뉴우튼유체에서 관찰될 수 없는 비뉴우튼유체의 독특한 유동 현상에 대한 이해를 증진시킴으로써, 비뉴우튼유체역학의 여러 문 제들을 취급하는데 필요한 기본지식을 제공하고자 한다.

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Influence of Density Variation on Stress and Displacement Fields at a Propagating Mode-III Crack Tip in Orthotropic Functionally Graded Materials (밀도변화가 직교이방성함수구배재료에서 전파하는 모드 III 균열선단의 응력 및 변위장에 미치는 영향)

  • Lee, Kwang-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.9
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    • pp.1051-1061
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    • 2011
  • The influences of density variation on stress and displacement fields at a propagating Mode-III crack tip in orthotropic functionally graded materials (OFGMs) are studied. The crack propagates dynamically at a right angle to the gradient of physical properties. Three kinds of elasticity and density gradients are analyzed in this study. They are as follows: (1) the density varies without elasticity variation, (2) the directions of the density and elasticity gradients are opposite to each other, and (3) same. For these cases, the stress and displacement fields at the crack tip are developed and the dynamic stress intensity factors for propagating cracks are also studied. When the crack speed is low, the influence of density variation on the stresses and displacement is low. However, when the crack speed is high, this influence is very high.