• 제목/요약/키워드: 응력확대계수 범위, $\DeltaK$

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SB41 강의 표면 피로균열 진전 특성에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Crack Growth Behavior of Surface Cracks)

  • 배원호;김상태;이택순
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.916-923
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    • 1991
  • 본 연구에서는 표면 균열이 있는 평판의 탄소성 피로하중 상태에서 성장하는 균열 형태의 변화와, 작용하는 응력의 크기에 따른 균열 개페구 특성의 변화를 연구하 였다.또, 유효 응력 확대계수 범위, .DELTA.K$_{eff}$와 J적분범위, .DELTA.J가 탄소성 응력 상태에서의 표면 피로균열 진전속도를 나타내는 역학양으로 사용되는데 따른 적합성등 을 검토하였다.

A106 Gr B강 배관용접부의 잔류응력해석 및 피로균열성장특성 (Fatigue Crack Propagation Characteristics in HAZ of A106 Gr B Steel Pipe Weldments)

  • 김철한;배동호;김복기;조선영;홍정균;이범노
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 1999년도 특별강연 및 춘계학술발표대회 개요집
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    • pp.237-240
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    • 1999
  • In this study, residual stresses of the weldment were calculated by finite element analysis(FEA) and experiment. And, the crack closure behaviour and fatigue crack growth characteristics in field of residual stress of A106 Gr B steel pipe weldment were investigated under various stress ratio. Obtained results are as follows. I) $K_{op}$ was independent of $K_{max}$, and load ratio in fatigue crack growth. 2) In variation of load ratio, the scatter band of crack growth curve was reduced by half considering crack closure. and 3) Neglecting crack closure behaviour, actual fatigue crack growth rate can be underestimated' and Actual fatigue crack growth rate can be overestimated by $K_{res}$, in tensile residual stress field.

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용접잔류응력장 중에서의 Aluminum-Alloy용접재료의 피로균열성장거동 연구 (A study on the fatigue crack growth behavior of aluminum alloy weldments in welding residual stress fields)

  • 최용식;정영석
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제7권1호
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    • pp.28-35
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    • 1989
  • The fatigue crack growth behavior in GTA butt welded joints of Al-Alloy 5052-H38 was examined using Single Edge Notched(SEN) specimens. It is well known that welding residual stress has marked influence on fatigue crack growth rate in welded structure. In the general area of fatigue crack growth in the presence of residual stress, it is noted that the correction of stress intensity factor (K) to account for residual stress is important for the determination of both stress intensity factor range(.DELTA.K) and stress ratio(R) during a loading cycle. The crack growth rate(da/dN) in welded joints were correlated with the effective stress intensity factor range(.DELTA.Keff) which was estimated by superposition of the respective stress intensity factors for the residual stress field and for the applied stress. However, redistribution of residual stress occurs during crack growth and its effect is not negligible. In this study, fatigue crack growth characteristics of the welded joints were examined by using superposition of redistributed residual stress and discussed in comparison with the results of the initial welding residual stress superposition.

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응력비의 영향을 고려한 표면피로균열의 균열성장식 (Fatigue Crack Growth Equation considered the Effect of Stress Ratio)

  • 강용구;김대석
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.39-49
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    • 1998
  • In this work, fatigue tests by axial loading were carried out to investigate the effect of stress ratio on the growth behaviors of surface fatigue crack for SM45C steel and Al 2024-T4 alloy. The growth behaviors of surface crack have been monitored during fatigue process by measuring system attached CCTV and monitor. When the growth rates of surface crack were investigate by the concept of LEFM based on Newman-Raju's .DELTA.K, the dependence of stress ratio appears both SM45C steel and Al 2024-T4 alloy. Therefore, modified stress intensity factor range, .DELTA.K' [=(1+R)/sup n/.DELTA.K] are intorduced to eliminate the dependence of stress ratio. Using .DELTA.K', it is found that the dependence of stress ratio disappears both SM45C steel and Al 2024-T4 alloy.

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작은 表面缺陷에서 發생.成長하는 表面疲勞균열의 成長特性에 관한 硏究 (Crack growth behavior of fatigue surface crack initiated from a small surface defect)

  • 서창민;권오헌;이정주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.191-197
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    • 1987
  • 본 논문에서는 이상과 같이 그 중요성이 인정되는 작은 표면피로균열의 성장 특성을 조사하기 위하여 연강과 중탄소강에 두 종류의 작은 표면결함을 가공한 네가지 종류의 시험편을 제작하고, 응력비 R=-1인 소야식 회전굽힘 피로시험을 통하여 작은 표면결함이 피로강도에 미치는 영향과 그 성장특성을 조사한 후 응력확대계수 K를 사 용하는 방법과 반복전스트레인 확대계수범위 .DELTA. $K_{\epsilon}$t/를 비교 검토하여 그 유효성 을 조사하고 이를 파괴역학적 측면에서 고찰하였다.다.

P-version 유한요소법에 의한 피로균열해석 (Fatigue Crack Propagation Analysis by P-Version of Finite Element Method)

  • 우광성;이채규
    • 전산구조공학
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    • 제5권3호
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    • pp.97-103
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    • 1992
  • 철도, 항공 및 기계구조물등의 많은 설계문제에서는 반복하중의 영향을 받기 때문에 제조와 품질제어 공정에서 특히, 반복하중의 영향이 심한 구조부품의 피로균열에 대한 연구가 충분히 선행되어야 한다. Paris법칙에서 응력확대계수범위 .DELTA.K에 10%오차를 수반하면 피로수명 N에는 50%정도의 오차를 초래할 만큼 민감도가 매우 크다. 그러나, 선형탄성파괴역학에 근거한 p-version 유한요소법은 응력확대계수를 산정하는데 있어서 종래의 h-version 유한요소법에 비해 훨씬 적합함이 증명되고 있다. 제안된 해석법의 효율성을 입증하기 위해 철도차량의 연결접합부에 있는 T-joint부위의 피로균열해석과 원공이 있는 유한판의 원공주위에서 발생되는 균열해석이 수행되었다.

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피로균열 성장과정에 대한 평가방법의 영향 (Influence of Evaluation Methods for Fatigue Crack Growth Process)

  • 안철봉
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.119-125
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    • 1999
  • The distribution of fatigue crack growth rate is subjected to the measuring interval and calculated method of growth rate. In this paper, in order to establish the method of determining the distribution of fatigue crack growth rate, which ignores those influences, a series of fatigue crack growth experiments and measuring intervals of crack length calculated reasonable are presented. The main conclusions obtained are summarized as follows: 1) As a result of the ΔP constant test and ΔK constant test, it is thought that an approximate measuring interval of 0.3~0.7mm is reasonable, which allows for few errors and is little subjected to the calculated method of crack growth rate. 2) After generally comparing the error estimation by using the experimental data of CCT specimen with the error rating of the CT specimens, it is possible that the fatigue test has few errors within the measuring interval, ξ(Δa/W)=0.0067~0.017, regardless of the dimension of specimen geometry.

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J적분에 의한 SB41강의 피로균열 진전 특성 평가 (Description of crack growth behavior of SB41 steel in terms of J integral)

  • 배원호;김상태;이택순
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1568-1575
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    • 1990
  • 본 연구에서는 중앙균열을 가진 SB41강의 평판이 하중제어와 변형률제어 피로 상태에서 소규모 항복, 대규모 항복, 또는 전면 항복의 각 응력에서 피로균열 진전 속 도와 J적분 범위, .DELTA.J와의 관계를 조사하는 한편, 피로균열 진전 속도를 지배하는 국 소적 역학 인자인 균열선단 개구변위, COD와 균열 진전 속도와 관계 및 그 특성을 고 찰하였다.

고온 피로균열 성장거동에 관한 파괴역학의 응용에 관한 연구 (Fracture Mechanics Applied to Fatigue Crack Growth Behavior at Elevated Temperatures)

  • 서창민;김영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1552-1560
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    • 1990
  • 본 연구에서는 로터강(Cr-Mo-V 강)과 저탄소합금강(A517-F강)의 CT시험편을 대상으로 한 고온피로 시험결과를 토대로 차원해석법을 도입시켜 고온하의 균열성장률 을 유도한 다음 온도(T)와 응력확대계수범위(.DELTA.K,T)인 아레니우스 형태의 식을 유도하 였다.그리고 유도된 균열 성장 법칙을 파리스식과 비교 검토하여 본 연구에서 유도 된 이 균열성장법칙의 타당성을 검토하고자 한다.

판재 Al 2024-T3 합금재료에서 나타나는 두께별 피로균열진전지연거동에 관한 ΔK환산법의 정량적분 (A Quantitative Analysis of ΔK Conversion Method for the Retardation Behavior of Fatigue Crack Growth in Varying Thickness of Al 2024-T3 Sheet Alloy)

  • 김승권;이억섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1415-1422
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    • 2011
  • 운송기계구조물의 제작에 사용되는 판재 알루미늄 합금재료는 일정한 피로응력조건하에서 두께에 따라 균열진전속도의 차이를 보인다. 이러한 두께효과는 판재 알루미늄합금의 주요한 피로파괴특성 중 하나이다. 본 연구에서는 일정한 피로응력조건하에서 실시한 후판 및 박판 Al 2024-T3 합금재료의 피로 시험을 통하여 두께효과를 파악하고, 이를 형상인자인 두께비, $R_t$ 및 하중인자인 두께별 등가유효응력확대비, $U_{i}^{equ}$에 의한 상호관계식, $U_{i}^{equ}=f(R_t)$로 나타내었다. 그리고 두께효과에 의한 후판 대비 박판시험편의 균열진전 지연거동을 ${\Delta}K$ 환산법을 사용하여 정량적으로 분석하였다. 두께효과의 경향을 정량으로 나타내기 위해 두께감소율(DoT)과 응력확대계수범위, ${\Delta}K$의 감소율(DoS) 등의 값을 구하여 이들 상호관계를 규명하였다.