• 제목/요약/키워드: 작은 균열 성장거동

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분말소결 알루미늄 합금의 반복하중에 의한 미시균열 성장연구

  • 류성원;임성우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1991년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.21-31
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    • 1991
  • 대부분의 구조물은 정하중뿐아니라 동하중을 받고있으며, 반복되는 동하중에 의해 구조물은 피로를 받게되고 가장 취약한 부위에 작은 미시균열이 발생된다. 미시균열이 성장, 확산되어 기술적으로 인지되는 길이가 0.5 mm 이상이 될때 이를 거시균열이라 하는데, 거시균열의 균열성장은 파괴역학적 해석 방법의 도입으로 많은 공학적 재료들이 광범위하게 연구되었으며, 거시균열의 확산과 연관되어지는 균열닫힘과 미시구조의 관계가 연구되었다. 최근에는 거시균열의 해석과 같이 응력강도가 미시균열에서의 확산거동에 미치는 영향을 설명하는데 많은 관심을 가지게 되었다.(중략)

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고온하 304 스테인레스강의 작은 표면구열의 성장거동에 관한 연구 (A Study on Growth Behavior of Small Fatigue Crack in 304 Stainless Steel at Elevated Temperatures)

  • 서창민;김영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.87-95
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    • 1990
  • 본 연구에서는 고온기기의 구조용 부재로 널리 사용되고 있는 304스테인리스 강을 선택하여 상온, $538^{\circ}C$($1000^{\circ}$ F) 및 $593^{\circ}C$($1100^{\circ}C$ F) 고온하의 작은 표면노치 시험편 에서 발생한 표면 피로 균열의 성장거동을 레플리카법에 의하여 상세히 관찰측정하여 파괴역학적으로 해석 연구하고자 한다. 즉 피로균열의 성장특성을 ....$\DELTA\sigma^{n}$a의 매 개변수를 도입하여 정량적으로 평가하고, 수명예측을 실시하여 그 유용성을 비교검토 하였다. 또한 피로균열의 성장에 관한 실험결과 자료들을 PC를 이용하여 전산하고 도식화함으로써 파괴역학적 설계에 유용한 기초적 자료를 제시하고자 하였다.

복합재 패치로 보수된 알루미늄 패널의 피로균열 성장거동과 AE신호의 유형인식 (Fatigue Crack Growth Behavior of and Recognition of AE Signals from Composite Patch-Repaired Aluminum Panel)

  • 김성진;권오양;장용준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.48-57
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    • 2007
  • 사용 중인 항공기 구조를 모사하여 리벳구멍 주위에 피로균열이 존재하는 AA2024-T3 박판을 CFRP 복합재 패치로 접합하여 보수한 후 피로균열 성장거동을 음향방출(AE)을 측정하면서 관찰하였다. 패칭의 효과로 균열성장속도의 뚜렷한 감소와 균열이 인접한 리벳 구멍으로 전파되는 시간을 지연시키는 효과가 있음을 확인하였다. 그리고 패칭 후 균열성장에 의해 탐지된 신호와 패치와 알루미늄 사이의 접합계면 분리에 의한 신호의 구별 가능성을 다변량 자료분석 기법인 주성분분석을 통해 알아보았다. 그 결과 균열성장에 따른 AE신호는 계면분리에 따른 AE신호에 비해 중심주파수가 높고 작은 에너지를 가지는 반면, 계면분리 신호는 균열성장 신호에 비해 상승시간이 길고 중심주파수가 상대적으로 낮으며 비교적 큰 에너지를 가진 것으로 나타났다. 따라서 AE신호의 유형인식 방법은 AE 발생원의 위치표정 결과와 결합할 경우 패치 접합으로 보수된 구조에서의 피로균열 성장거동을 예측하는 방법으로 충분히 활용될 수 있다.

Mg-Al-Zn 합금의 Paris-Erdogan 법칙에 따른 피로거동 파라미터의 확률론적 특성 (Probabilistic Characteristics of Fatigue Behavior Parameter of Paris-Erdogan Law in Mg-Al-Zn Alloy)

  • 최선순
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권4호
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    • pp.375-381
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    • 2011
  • 본 연구의 주목적은 마그네슘합금의 피로균열성장거동을 지배하는 파라미터들의 확률론적 특성을 규명하는 것이다. 피로균열전파실험은 AZ31 마그네슘합금의 CT 시편을 이용하여 통계적으로 수행하였으며, 시편두께, 하중비, 최대하중 등의 여러 가지 실험조건으로 실온에서 진행하였다. 이 실험을 통하여 획득한 통계적 피로 데이터를 이용하여 피로거동 파라미터의 확률적 변동성 해석과 함께 확률분포 적합성을 고찰하였다. 균열성장속도계수는 확률적으로 매우 큰 변동성을 나타내는 파라미터로 밝혀졌으며, 반면에 균열성장속도지수는 매우 작은 변동성을 나타냄으로써 재료상수로 볼 수 있을 것이다. 피로거동 파라미터인 균열성장속도계수와 균열성장속도지수에 가장 적합한 확률분포는 3-파라미터 Weibull 분포이며, 2-파라미터 Weibull 분포는 균열성장속도계수의 경우에만 양호한 적합성을 나타낸다는 것을 규명하였다.

고온화 표면균열의 수명예측에 관한 파괴역학적 연구 (A Fracture Mechanic Study on Life Prediction of Surface Cracks at Elevated Temperature)

  • 서창민;김영호;손붕호;오상엽
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.100-106
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    • 1990
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 304스테인리스강을 사용한 평활재와 작은 인공피트재의 고온 피로시험(疲勞試驗)과 크리프 시험(試驗)을 $593^{\circ}C$의 대기중에서 실시하고, 표면의 분포균열을 실온에서 레프리카법으로 연속적으로 관찰하고, 표면균열의 발생, 성장, 합체 거동을 관측하여, 균열 밀도(密度) 길이의 분포등의 정량적인 통계적(統計的) 성질(性質)에 대하여 검토하는 동시에, 파괴역학적으로 시험편의 수명을 지배하는 주균열의 성장거동 및 수명예측을 실시한 것이다. 또 실온의 결과와 고온피로(疲勞) 및 크리프 경우의 미소 분포균열의 통계적(統計的) 결과를 비교 검토하였다.

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조선용 극후물재 EH36-TMCP강의 파괴인성 해석 (Analysis on Fracture Toughness of Ultra Heavy Thick EH36-TMCP Plate Welded Joint)

  • 방희선;방한서;주성민
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.93-93
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    • 2009
  • 본 연구에서는 EGW, FCAW 공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 을 규명하기 위해, 먼저 열분포, 열탄소성 수치해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 고찰하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여, 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 $K_{Ic}$ 특성을 해석하였다. 용접공정별 균열이 존재하는 용접부의 파괴기준을 살펴보면, EGW용접부의 경우가 FCAW용접부의 경우에 비해 균열의 성장이 다소 용이하여 $K_{IC}$ 값이 다소 낮게 나타났다. EGW용접부의 파괴인성 $K_{IC}$ 경우 중첩된 경우(복합하중)가 순수 외력만 작용하는 경우보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보이고, a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외력만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다. 반면, FCAW용접부의 경우 균열길이가 작은 범위에서는 중첩된 경우가 순수 외력만 작용 할 경우보다 파괴 인성치가 다소 증가함을 보이지만, a/W가 증가함에 따라 순수 외력만의 작용의 경우와 중첩의 경우의 파괴인성 차이가 없는 것으로 나타났다.

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인장하중 범위내 작은 병동하중의 균열성장 거동 (Crack Propagation Behavior of Small Variable Load within Tensile Load Range)

  • 김엽래
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.279-286
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    • 1998
  • Fatigue crack propagation behavior for variable load in high strength aluminum alloys was investigated in this study. The materials used in this study are aluminum 7075-T651 and 5052-H32 alloys. Crack length was measured from calibration curve, which was plotted by known crack length and resistance of standard specimens. Load was obtained from linear regression formula. Unloading elastic compliance method was ap;ied to check the crack closure and cracked area.

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하중진폭이 작은 인장과대 하중의 균열성장 거동 (Crack Growth Behavior of Tensile Overload for Small Load Amplitude)

  • 유헌일
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.54-61
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    • 1998
  • This paper examines the crack growth behavior of 7075-T651 aluminum alloy for small tensile overload under high-low block loading condition. The cantilever beam type specimen with a chevron notch is used in this study. The crack growth and closure are investigated by compliance method. The applied initial stress ratios are R=-0.5 R=0.0 and R=0.25 Crack length, effective stress intensity factor range, ratio of effective stress intensity factor range and crack growth rate etc, are inspected with fracture mechanics estimate.

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304스테인리스강의 고온표면미소 균열의 거동에 관한 기초적 연구 (Behaviors of surface micro-crack of 304 stainless steel at elevated temperature)

  • 서창민;이정주;김영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1320-1326
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    • 1988
  • 본 연구에서는 파괴역학적인 해석법과 표면레프리카법을 확장, 적용시켜 피로 -크리프하의 유지시간에 따른 작은 표면균열의 분포상태와 이의 합체, 성장 및 밀도변 화특성을 해석하여 기초적 자료를 얻는다.

고-저블럭 응력비에서 하중진폭이 작은 인장과대 하중의 균열성장 거동 (Crack Growth Behavior of Tensile Overload for Small Load Amplitude at High-Low Block Stress Ratio)

  • 김엽래
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.120-126
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    • 1997
  • This paper examines the crack growth behavior of 7075-T651 aluminum alloy under high-low block loading condition. The cantilever beam type specimen with a chevron notch is used in this study. The crack growth and closure are investgated by compliance method. The applied initial stress ratios are R=-0.5, R=0.0 and R=0.25 Crack length($\alpha$), effective stress intensity factor range(ΔKeff), ratio of effective stress intensity factor range(U) and crack growth rate(d$\alpha$/dN) etc. are inspected fracture mechanics estimate.

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