암석은 지질학적 생성과정으로 인해 많은 역학적 결함을 포함하고 있으며 이러한 결함 사이에는 암석 브릿지가 존재하게 된다. 이러한 암석 브릿지에서의 균열의 전파 및 결합(coalescence)과정은 터널의 안정성에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 단축압축 하에서 균열의 형상변화에 따른 암석 브릿지에서의 균열의 개시, 전파 및 결합거동 변화를 강화석고의 일종인 Diastone과 여산 대리석 시료에 대해 알아보았다. 하중을 가하면서 날개형 균열 개시응력, 날개형 균열 전파각도, 균열결합 응력을 측정하였으며, 전단, 인장, 혼합형의 3가지 균열결합 유형이 나타났다. 또한, 정규화된 최대강도(normalized peak strength)를 구하여 Ashby & Hallam 모형(1986)의 이론해와 비교, 분석하였다.
Stress and displacement fields for a crack propagating along interface between isotropic material and functionally gradient one with linear property gradation along X direction are developed. The stress and displacement fields are obtained from the complex function of steady plane motion for isotropic and functionally gradient material (FGM). The stresses and displacement in isotropic material of bimaterial are not influenced by nonhomogeneity, however, the fields in FCM are influenced by nonhomogeneity in the terms of higher order, n$\geq$3. When the nonhomogeneous parameter in FGM is zero, or in area close to crack tip, the fields are identical to those of isotropic-isotropic bimaterial. Using these stress components, the effects of nonhomogeneity on stresses are discussed.
It has been reported that fatigue damage sometimes occurred at the stress concentrated and dynamic loaded structural members of bulk carrier. In this paper, studies on fatigue strength of hull structures are reviewed, and the program for evaluating fatigue strength is developed. And the fatigue crack initiation and propagation on the end part of cargo hold frame of bulk carrier were calculated by FEM stress analysis and the fatigue strength evaluation program. These method can be applied not only to the crack initiation life but also to crack propagation life for the hull structural members at the hull design stage and be effective as the guideline to prevent the crack initiation or to estimate the fatigue strength for repairing of the fatigue damaged structures of real ships.
The welded structure unnecessarily remains residual stress due to the very high heating of local region and lastly cooling. The residual stress sometimes causes fracture initiation of welded structures. In this paper, distribution and magnitude of tensile and compressive residual stresses in the TIG(Tungsten Inert Gas) welded aluminum alloy such as Al5083-H112 are measured by using the hole-drilling method. Furthermore, the effects of residual stresses in the TIG welded aluminum CCT(Center Crack Tension) and SEN(Single Edge Notched) Specimens on the fatigue crack propagation behavior are analyzed. The fatigue cracks initiated at residual stresses region are influnced by tensile and compressive residual stresses. However, the effects are found to be released fast for both cases according to the cyclic loads and extension of crack length.
To ensure the structural integrity of the autofrettaged thick-walled cylinder subjected to cyclic internal pressure loading, the fatigue crack propagation life of the cylinder was evaluated. Stress intensity factors of the external cracked cylinder due to internal pressure and autofrettage loadings were calculated using the finite element method. The fatigue crack propagation lives of the cylinder based on the fracture mechanics concepts were predicted and compared to the experimental fatigue lives evaluated from the C-shaped simulation specimens. There were good correlations between the predicted and experimental fatigue lives within a factor of 3 for the single and double grooved C-shaped simulation specimens. Predicted fatigue crack propagation lives of the double grooved cylinders were about 1.5-5 times longer than those of the single grooved cylinders depending on the levels of autofrettage.
Dynamic stress intensity factors (DSIFs) are obtained when a crack propagates with constant velocity in rectangular functionally gradient materials (FGMs) under dynamic mode III load. To obtain the dynamic stress intensity factors, it is used the general stress and displacement fields of FGMs for propagating crack and the boundary collocation method (BCM). The stress intensity factors and energy release rates are the greatest in the increasing properties $(\xi>0)$, next constant properties $(\x=0)$ and decreasing properties $(\xi<0)$ under constant crack tip properties and crack tip speed.
The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of the interface crack. This paper investigates the effects of the hole (existed along the path of the crack propagation) shape on the dynamic interface crack propagation behavior by comparing the experimental isochromatic fringes to the theoretical stress fields.
본 연구에서는 완전 역 피로응력(completely reversed fatgue stress)를 받는 타원 노치에서 균열 발생과 전파에 대한 이론 임계 피로 한도를 응력 세기 계수 개념 을 도입하여 임의의 재질과 임으의 타원 노치 형상에 대해서 적용할 수 있도록 유도하 며 그 결과는 기존 이론보다 Frost의 실험치에 더 잘 일치함을 보이고자 한다.
It is useful way to make indentations near crack tip in order to increase fatigue life or repair a fatigue crack. In this study, bending fatigue tests were performed to investigate the optimal position of the indentations near crack tip. The results shows that fatigue life of the specimen is dramatically increased by indentation and the most effective location is the back of the crack tip.
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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[게시일 2004년 10월 1일]
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