• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• 제11권4호통권41호
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• pp.409-416
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• 1999

The fatigue crack growth analysis based on the fracture mechanics is useful to the estimation of the fatigue life on welded structures under cyclic loading. The analysis procedure in fatigue crack growth under uniform axial loading is applicable to bending fatigue problem as well. The intent of the present study is to show the procedure for calculating the fatigue crack propagation lifetimes of deckplates under bending stress and to explain the crack growth rates for the two dimensional crack problems. It is shown that the fatigue crack grows at a decreasing rate and the fatigue life depends on the initial crack length and the crack shape. The numerically predicted crack growth agree with the experimental data.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• 제33권11호
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• pp.1203-1208
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• 1996

Crack growth tests on silicon nitride have been made to clarify the crack growth characteristics under static and cyclic loading. Under constant K(K: stress intensity factor) static loading the crack growth rate in silicon nitride decreases with increasing crack extension and is finally arrested. The cack growth resistiance is largely reduced by the application of stress cycling and though the crack growth resistiacne increases with increasing of crack extension the increasing rate is much smaller under cyclic loading than under static loading.

• Journal of the KSME
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• 제37권10호
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• pp.41-46
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• 1997

철강구조물 부재 내에 노치나 균열이 존재할 수 있고, 외부의 피로하중에 의하여 취약부에서 발생한 균열이 진전하여 전구조물의 최종파손을 야기시킬 수 있다. 부재를 보다 안전하게 사용하고 또한 신뢰성을 확보하기 위해서는 이미 손상된 부재에서 균열의 진전상태를 계측할 수 있는 방법이 확립되어져야 하고, 파괴역학적 파라미터를 이용한 사용재의 균열진전거동특성이 평가되어야 한다. 균열길이의 측정방법은 지금까지 많은 연구자들에 의하여 개발되어져 왔는데 크게 광학현미경을 이용하여 육안으로 직접 균열길이를 측정하는 방법과 컴플라이언스, 초음파, AE 또는 전기적 신호를 통하여 얻어진 결괄부터 균열길이로 환산하는 간접적인 방법으로 대별된다. 대부분의 균열길이의 측정방법은 많은 수작업이 요구되고, 특히 하한계응력확대계수영역의 미세한 균열진전량을 측정하기에는 어려움이 따르고 있다. 이에 대하여 전도체 시험편에 일정전류를 흐르게 하고 균열길이의 증가에 따라 변화하는 전위차로 이를 균열길이로 평가하는 전기적인 측정방법이 있다. 이 방법은 실험장치가 비교적 간단하고 미세한 균열길이의 측정이 용이하여 균열길이의 직접적인 측정이 곤란한 고온역 그리고 충격하중하에서의 균열길이 측정에 이용이 확대되고 있다. 이 글에서는 여러 균열길이 측정방법의 장.단점에 대하여 고찰하고, 그 중 많은 장점을 갖고 있는 직류전위차법의 실험방법을 소개한다.

• Journal of the KSME
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• 제55권2호
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• pp.30-34
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• 2015

이 글에서는 일반적인 피로균열진전거동과 균열진전에 영향을 미치는 파라미터, 그리고 실제 하중하에서 피로균열진전을 예측하기 위한 방법에 대해 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제13권5호
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• pp.921-927
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• 1989

One of the most important problems in recent life prediction is to introduce the degradation effects into life prediction procedure. In the present paper, the effect of the material degradation on the fatigue surface crack growth and fatigue life prediction in a 2 1/4 Cr-1Mo steel were investigated. The 2 1/4 Cr-1Mo steel has been used in a plant having operated for over 60000hours and subjected to material degradation due to temper-embitterment. A Monte-Carlo simulation was made on the basis of the data obtained in the experiment in order to determine the P-S-N diagrams of surface crack growth for the degraded and recovered steels.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• 제12권2호
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• pp.161-169
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• 1999

이방성체의 평면내 직선균열에 대한 균열선단부근의 응력과 변위의 분포는 어떠한 균열체의 형상 및 하중조건에 대해서도 응력확대계수라는 하나의 매개변수로서 나타낼 수 있다고 하는 것이 파괴역학에서 보편화되어 있다. 그러나 많은 경우에 있어서 급수전개식의 이어지는 항은 정량적으로 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 항을 유도하고 이것이 균열진전방향에 미치는 영향에 대하여 검초하였다. 이를 위하여 단축하중을 받는 직방성균열체의 해석을 수행하며 재료는 균질이방성체라고 가정하였다. 급수전개식에서 2차항의 영향을 고려하기 위하여 균열선단에서의 응력의 분포를 재해석하였으며, 2차항의 사용은 정확한 균열진전방향의 결정을 위해서 매우 중요함을 보였다. 초기균열진전각도의 결정을 위해서 수직응력비이론을 적용하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• 제16권8호
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• pp.1536-1544
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• 1992

A relatively simple prediction method is proposed for initially semicircular surface crack growth under axial loading. The method takes into account the difference in surface crack closure behavior at the depth point and at the surface intersection point, and also the relationship of crack closure for surface crack and through-thickness crack. The prediction method provides conservative estimation for fatigue life within factor of two, and the predicted crack geometry variations agree well with the observed results. As a result, the prediction method proposed here is considered to be useful for engineering application.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• 제12권3호
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• pp.485-494
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• 1999

본 연구에서는 요소를 사용하지 않고 절점들만을 이용하여 해석이 가능한 새로운 수치해석기법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 임의의 균열의 성장과정을 해석할 수 있는 효율적인 알고리즘을 개발하고, 이를 바탕으로 균열의 성장방향과 경로를 정확히 추정하여 일련의 균열진전해석을 수행할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 균열해석에 있어서는 균열선단의 특이성과 균열면의 분연속성을 수치적으로 반영할 수 있는 기법을 도입하여 균열을 모형화하였으며, 선형탄성파괴역학이론에 근거하여 균열해석과정을 정식화하였다. 또한, EFG 형상함수가 kronecker delta 조건을 만족시키지 못함으로써 발생하는 필수경계조건의 처리문제를 penalty법을 이용하여 해결하였다. 개발된 균열진전해석 알고리즘을 정지상태와 성장하는 상태에 있는 모드 Ⅰ, 모드 Ⅱ 및 혼합모드상태의 대표적인 균열문제들에 적용하여 응력확대계수와 균열성장방향 및 균열의 성장경로를 추정하고 이를 이론적·실험적 결과들과 비교함으로써 그 정확성과 효율성을 검증하였다.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• 제15권2호
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• pp.179-188
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• 2011

Steel structures have been allowed to have fatigue damage tolerance in fact. If it would be assessed whether fatigue crack is growing or not and How fast fatigue crack is propagating, we should make a rational decision on methods and a period of reinforcement in the maintenance. In this study, fatigue crack growth tests on two kinds of through-thickness cracked steel plates and a out-of-plane gusset welded joint were conducted to evaluate fatigue crack growth rate using the COD(Crack Opening Displacement), and COD measurement using strain gauges was examined to offer a practical method. As a result, we proposed a reasonable assessing method for fatigue crack growth rate using the COD and it was experimentally proved practical to estimate the COD through measuring strains.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권3호
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• pp.20-28
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• 1997

용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.