• Title/Summary/Keyword: 접합계면 균열

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A Study on Determination of Stress Intensity Factors for the Interface Crack in Dissimilar AnisotropicMaterials (이방성 이종재료의 접합계면 균열에 대한 응력확대계수 결정에 대한 연구)

  • 이갑래;조상봉;최용식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.3
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    • pp.887-897
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    • 1991
  • 본 연구에서는 이와 같은 배경에서, Fig. 1(f)와 같이 가장 일반적인 이방성 재료가 접합된 경우의 응력확대계수를 명확히 정의하고, 수치해석법으로 구할 수 있는 외삽식을 제안한다. 또한, 탄성문제의 수치해석 방법으로 적은 요소의 분할로써 고 정밀도의 수치해석 결과를 얻을 수 있는 경계요소법(boundary element method:BEM), 특히 저자들이 개발한 복합재료에 대한 2차원 경계요소법 프로그램을 이용하여 이방성 이종재료 접합계면 균열의 응력확대계수를 해석하고, 복합재료내의 섬유방향에 대한 접합계면 균열의 정성적 거동을 고찰하고자 한다.

단섬유강화 금속복합재료의 계면분리 및 균열

  • Kim, Jin;Koh, Byeong-Cheon
    • Journal of the KSME
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    • v.31 no.3
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    • pp.293-299
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    • 1991
  • 단섬유보강 금속복합재료의 2차가공은 금속복합재료의 넓은 범위 응용을 위해 필히 요구된다. 여러 가공방법 중 하나인 열간압출시 보강섬유파괴 및 계면에서의 접합분리 및 균열발생이 없는 제조공정의 최적화를 위해서 가공시 내부조직의 소성변형 기구 규명보다 압출력에 의한 응력분 포와 기지재료와 보강섬유 사이 계면 변화 및 기계적 특성 관계규명이 정량적으로 요구된다. 본 글에서는 유한요소법을 이용하여 계면에서의 접합상태를 임의로 가정하여 압출조건에 따른 압 출후의 보강섬유 방향 및 계면균열 및 접합분리를 거시적으로 예측하고, advanced shear-lag을 이용하여 균열 전, 후의 응력. 변형관계를 미시적으로 규명할 수 있음을 제시하였다. 그러나 향후 현상적 모델인 shear-lag 모델을 수학적 모델인 균질화법에 도입하면 미시적. 거시적 거 동해석이 함께 요구되는 금속복합재료의 열간압출거동 해석을 일체적으로 행할 수 있어 효율적 이고 정확한 예측이 가능하리라고 사료된다.

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Stress Intensity Factors of a Crack Embedded in Bonded Elastic Layers (접합된 탄성층 내에 존재하는 균열의 응력강도계수)

  • 박재학
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1538-1550
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    • 1991
  • 본 연구에서는 접합된 두 층이 유한한 두께를 가지고, 또한 균열은 임의의 각 도로 기울어져 있는 경우의 문제를 해석하여 층의 두께 등이 응력강도계수에 미치는 영향을 살펴보았다.

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

  • Kim, Sung-Jin;Kwon, Oh-Yang;Jang, Yong-Joon
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.27 no.1
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    • pp.48-57
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    • 2007
  • The fatigue crack growth behavior of a cracked and patch-repaired Ah2024-T3 panel has been monitored by acoustic emission(AE). The overall crack growth rate was reduced The crack propagation into the adjacent hole was also retarded by introducing the patch repair. AE signals due to crack growth after the patch repair and those due to debonding of the plate-patch interface were discriminated by usiag the principal component analysis. The former showed high center frequency and low amplitude, whereas the latter showed long rise tine, low frequency and high amplitude. This type of AE signal recognition method could be effective for the prediction of fatigue crack growth behavior in the patch-repaired structures with the aid of AE source location.

IMPURITY SEGREGATION ON CRACKED GRAIN BOUNDARIES IN LLCC SOLDER JOINTS DURING THERMAL CYCLING (온도 변화에 지배되는 LLCC Solder접합부에서 균열이 일어난 계면에 대한 불순물 편석)

  • Lee, Seong-Min
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.4 no.3
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    • pp.329-333
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    • 1994
  • A large number of grain boundaries were seen to crack in near-eutectic solder joints of leadless ceramic chip carriers (LLCC's) during thermal cycling at temperature ranges from -$35^{\circ}C$ to +$125^{\circ}C$ with lhr time period. One potential explanation for this type of cracking might be the presence of embrittling species on the boundary. Although there do not appear to be any instances reported in the literature of solders being embrittled by small amounts of contaminating species, the possibility of such an occurrence exists. The potential presence of impurities located at crack surfaces was inspected using Scanning Auger Microprobe(SAM) and it was found that intergranular cracking could be accomplished by the oxidation of the grain boundary. A physical model for fatigue crack growth was introduced, in which grain boundary separation took place under oxidation facilitated by sliding.

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Determination of Stress Intensity Factors for Interface Cracks in Dissimilar Materials Using the RWCIM (상반일 등고선 적분법을 이용한 이종재 접합계면 균열의 응력강도계수 결정)

  • 조상봉;정휘원;김진광
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.17 no.5
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    • pp.180-185
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    • 2000
  • An interface V-notched crack problem can be formulated as a eigenvalue problem. there are the eigenvalues which give stress singularities at the V-notched crack tip. The RWCIM is a method of calculating the eigenvector coefficients associated with eigenvalues for a V-notched crack problem. Obtaining the stress intensity factors for an interface crack in dissimilar materials is examined by the RWCIM. The results of stress intensity factors for an interface crack are compared with those of the displacement extrapolation method by the BEM

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Interfacial Fracture Toughness Measurement of Composite/metal Bonding (복합재료/금속 접착 계면의 파괴인성치 측정)

  • Kim, Won-Seock;Lee, Jung-Ju
    • Composites Research
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    • v.21 no.4
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    • pp.7-14
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    • 2008
  • Prediction of the load-bearing capacity of an adhesive-bonded Joint is of practical importance for engineers. This paper introduces interface fracture mechanics approach to predict the load-bearing capacity of composite metal bonded joints. The adhesion strength of composite/steel bonding is evaluated in terms of the energy release rate of an interfacial crack and the fracture toughness of the interface. Virtual track closure technique (VCCT) is used to calculate energy release rates, and hi-material end-notched flexure (ENF) specimens are devised to measure the interfacial fracture toughness. Bi-material ENF specimens gave consistent mode II fracture toughness $(G_{IIc})$ values of the composite/steel interface regardless of the thickness of specimens. The critical energy release rates of double-lap joints showed a good agreement with the measured fracture toughness. Therefore. the energy-based interfacial fracture characterization can be a practical engineering tool for predicting the load-bearing capacity of bonded joints.

Solid State Joining of Iron and Steels (철강재료의 고상접합기술)

  • 김영섭;권영각;장래웅
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.10 no.2
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    • pp.1-10
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    • 1992
  • 저탄소강은 일반적으로 용접성이 우수하지만 완전한 접합 강도와 용접부에서의 결함을 방지하기 위해서는 많은 주위가 필요하다. 용접부의 기계적 성질은 그 미세구조에 따라 좌우되는데, 이 구조는 모재의 화학조성, 용접 조건 그리고 후열처리에 의하여 결정이 된다. 이와 같이 용융용 접에 의한 저탄소강의 접합부는 저탄소함량으로 응고 균열에 대한 저항이 높다. 그러나 탄소의 함량이 증가하므로서 용접성은 저하하여, 0.3% 이상에서 용접부는 과열, 과냉, 저온 균열과 porosity에 취약하게 된다. 구조용강애 있어서는 용접성에 대한 일반적인 기준이 없으므로 이 러한 재료는 모재와 용접부의 기계적 성질, 고온 및 저온 균열성, 열간 및 냉각가공성등을 고려 하게 된다. 그러나 가장 중요한 것은 용접부의 신뢰도이다. 탄소강과 저합금강에 있어서 용접은 높은 강도를 얻을 수 있어야 하며 접합부에서 모재의 원래의 특성을 유지하여야 하고 결함이 없어야 할 것이다. 이와 같은 결함은 모재의 융접 이하에서 접합을 실시하는 고상접합으로 충 분히 억제할 수가 있다. 고상접합에서는 근본적인 미세조직의 결정화도 피할 수 있으며 고온균 일과 같은 결함의 위험도 배제할 수 있다. 고상접합은 용융용접과는 달리 모재를 용융시키지 않고 고체상태에서 접합을 하는데, 신금속 및 신소재의 개발과 첨단산업의 발달로 고상접합 기 술이 크게 각광을 받고 발전하게 되었다. 이와 같은 접합기술의 발전으로 기존의 용접으로는 접합이 불가한 소재, 용접기술의 적용이 곤란한 복잡한 형상, 복합기능 소재, 고품질 및 고정밀 성이 요구되는 소재등이 접합이 가능하게 되었다. 이러한 접합기술로는 brazing, 확산접합, 마찰 용접 등이 주로 많이 이용되고 있다. Brazing은 융점이 낮은 filler metal이 모재의 사이에서 용 융상태로 유입되어 냉각되면서 접합되는 방식이고 확산접합은 모재의 접합계면에서 원자의 상호 확산으로 접합을 하게 된다. 한편 마찰용접은 계면에서 회전에 의한 마찰열고 접합하는 방식 이다. 본 기술해설에서는 이러한 고상접합 기술을 이용한 철강재료의 접합에 대하여 고찰하도록 하겠다.

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