• 제목/요약/키워드: 인장-인장 피로

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금속의 피로 및 피로균열전파

  • Kim, Sang-Sik
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.22.1-22.1
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    • 2011
  • 산업의 발달과 더불어 수송기기를 포함한 각종 구조물의 경량화에 따라 피로파괴에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거에는 피로균열생성과 피로균열전파를 구분하지 않는 S-N (stress-cycles to failure) 피로 개념을 이용하여 구조재의 피로 거동을 이해하고자 하였다. 그러나 최근에는 모든 구조물에는 균열이 존재한다는 가정에서 시작된 파괴역학(fracture mechanics)에 기초한 피로균열성장 개념을 이용하여 피로에 대한 저항성이 큰 구조재를 개발하고 있으며, 구조물의 피로수명을 예측하고 있다. 본 발표에서는 미세조직, 인장특성, 용접이나 부식 환경 등이 금속의 피로 및 피로균열성장(fatigue crack propagation)에 미치는 영향에 대한 논하고자 한다.

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Experimental Study on Fatigue Characteristics of the Single Spot Welded Joint (점용접재(点熔接材)의 피로(疲勞) 특성(特性)에 관한 실험적(實驗的) 연구(硏究))

  • Chang-Min Suh;Sung-Soo Kang;Nam-Seong Hwang;Yong-Ich Cho
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.29 no.4
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    • pp.214-226
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    • 1992
  • In this paper, the characteristics of fatigue crack growth in the spot welded joint of the same kinds of specimens($HS{\times}HS,\;GA{\times}GAB$) and different kinds of specimens($HS{\times}GA,\;HS{\times}GAB$) which consist of dual phase high strength steel(HS) and monogalvanized steel(GA) were examined with static tension tests and axial tension fatigue tests. Some of the important results are as follows : 1. The divergence of tensile strengths among the same and different kinds of spot welds under the same conditions is comparatively low regardless of the difference of stiffness. 2. At the low load bevel and long life legion, the fatigue crack is initiated near the nugget. However, in the high load level and short life region, it occurs a tittle far from the nugget. 3. It has shown a linear relation between maximum stress Intensity factor, Kmax and fatigue life, $N_f$ among each of the spot welds and has gathered in a narrow band on the log-log graph paper. $Kmax=H{\cdot}{N_f}^{P}$ where H and P are a material constant.

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Effect of Cd addition on the Fatigue Properties of Al-Cu-Mn cast alloy (Al-Cu-Mn 주조합금의 피로성질에 미치는 Cd 첨가의 영향)

  • Kim, Gyeong-Hyeon;Lee, Byeong-Hun;Kim, In-Bae
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.11 no.4
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    • pp.300-304
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    • 2001
  • Effect of Cd addition on the fatigue properties of Al-Cu-Mn cast alloy was investigated by low and high cycle fatigue tests. With increasing Cd content, fatigue life and tensile strength were increased. It was found that the fatigue strength was 115MPa and the fatigue ratio was 0.31. Metallographic observation revealed that the fatigue crack initiated at the surface and propagated along the grain boundary. This propagation path was attributed to the presence of PFZ along the grain boundary. The tensile strength increased from 330MPa in the Cd-free Al-Cu- Mn cast alloy to 401MPa in the 0.15%Cd-containing alloy.

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Determination of the Fatigue Limit by Using a Tensile Testing Data (인장 실험 데이터를 이용한 피로한도 결정에 관한 연구)

  • Kim, Tae-Hun;Kim, Hak-Yun;O, Heung-Guk;Jin, Eok-Yong
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.10 no.2
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    • pp.155-159
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    • 2000
  • Microstructural processes during high cycle fatigue are investigated according to plastic-strain hardening, crack formation, crack propagation and fracture. It is shown that the fatigue test resembles the uniaxial tensile test. The logarithm of the number of cycles to failure is proportional to the elongation in the tensile test. Under high cycle fatigue test, the strain is normally elastic. If the strain is absolutly elastic, fatigue could not result. But this is over simplication. Nearly all metals undergo a minor amount of plastic strain even at low stress. Damage accumulation leadling to crack formation can continue in the persistent slip bands at very low average plastic strain amplitude. In the ten­s sile test the overall specimen follows the failure procedure whilst in the high cycle fatigue test the local persistent slip band follows the failure procedure. However accumulations of strain per unit volume in the deforming region before failure in both cases are equal locally.

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Estimation of Mechanical Properties of Tungsten-Fiber-Reinforced Ti-MMCs by Hot Isostatic Pressing (HIP 처리 티타늄기 MMC 의 기계적 특성평가)

  • Son, Sun-Young;Nishida, Shin-Ichi;Lee, Jong-Hyung;Kim, Young-Tae;Lee, Do-Kyung;Son, Yong-Jea;Jang, Hyun-Duck
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.4
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    • pp.407-412
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    • 2010
  • The objective of this study is the estimation of the mechanical properties of HIP-treated MMCs by an optimized manufacturing process. The Ti-MMCs were fabricated by HIP and rotary swaging (RS) for secondary processing. The Ti-MMCs with different tungsten fiber contents of 0, 6, 9, and 12 vol% were subjected to tensile tests, fatigue tests, and hardness tests. The results show that the hardness values of Ti-MMCs increased with the increasing volume percent of tungsten fibers, the tensile strength increased by approximately 50% (specific strength: 38%) at the 9 vol%. The value of tungsten-fiber orientation F affects the tensile strength. The fatigue strengths of the Ti-MMCs did not improve. HIP is a useful manufacturing method for Ti-MMCs and RS is an important process for improving fiber orientation during secondary processing.

Hot ductility behavior of steel as low cycle high temperature fatigue (저주기 고온 피로에 따른 강의 열간 연성 거동)

  • 박병호;김현정;손광석;김동규
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.86-86
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    • 2003
  • 주편은 1차 냉각 지역인 수냉 몰드를 통과한 후, 2차 냉각 지역에서 guide roll, pinch roll 그리고 driven roll등에 의해 반복적인 압축하중을 받고 있으며, roll과 roll사이에서는 철정압에 의한 주편 bulging 현상이 발생하고 주편의 표면은 인장응력을 받게 된다. 특히 연속주조 중 주편의 변형기구가 단순 탄소성 변형 이 아닌 creep에 의한 변형임을 고려할 때, 2차 냉각 지역에서 주편의 표면은 전술한 압축 및 인장변형 이 반복되는 저주기 고온 피로 환경을 거침을 알 수 있다. 본 연구에서는 탄소함량에 따른 주편의 bulging시의 크랙 발생에 미치는 저주기 고온 피로의 효과를 조사하였다. 또한, 용체화 처리 온도에서 시험 온도까지의 냉각 속도의 영향을 조사하기 위하여 1$^{\circ}C$/s 및 1$0^{\circ}C$/s로 냉각 속도를 변화시켜 열간 연성 곡선을 작성하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 저탄소강의 경우는 저주기 피로의 영향이 관찰되지 않았으며, 중탄소강의 경우, 저온에서는 저주기 피로로 인해 열간 연성이 증가하였으나, 고온에서는 변형유기 페라이트의 생성으로 인해 열간 연성 이 감소하였다. 고탄소강의 경우는 저주기 피로로 인하여 열간 연성이 모든 온도 구간에서 증가하였다. 또한 용체화 처리후 시험 온도까지의 냉각 속도가 감소함에 따라 열간 연성이 증가하였는데, 이는 입 계 석출물의 조대화로 인해 열간 연성이 증가하는 것으로 판단된다.

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