• 제목/요약/키워드: 탄소성파괴인성

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가스배관재의 탄소성파괴인성에 미치는 측면홈 영향 (Effect of Side Groove on the Elastic Plastic Fracture Toughness of Gas Piping Material)

  • 임만배;차귀준;윤한기;공유식;김정호
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.63-68
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    • 2001
  • SG-365 steel is an important material and used for manufacturing a pressure vessel which the gas piping. In this investigation, the elastic plastic fracture toughness of this material is evaluated by the an unloading compliance method according to the ATM E813-97 method on the smooth and side groove 1CT specimens. The effect of smooth and side groove is studied on the elastic plastic fracture toughness. The side grooved specimen is very useful in estimation of the $J_IC. Because it is much easier than the smooth specimen to the onset of the ductile tearing by the R curve method. Besides, it improves the accuracy of toughness values, decreases the scattering of them and tunneling and shear lip by the side groove.

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가스배관재의 탄소성파괴인성에 미치는 측면홈영향 (Effect of Side Grooved on the Elastic Plastic Fracture Toughness of Gas Piping Meterial)

  • 임만배;차귀준;윤한기;김정호
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.350-356
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    • 2001
  • SG-50 steel is an important material and used for manufacturing a pressure vessel which the gas piping. In this investigation, the elastic plastic fracture toughness of this material is evaluated by the an unloading compliance method according to the ASTM E813-97 and E1152-97 method on the smooth and side groove 1CT specimens. The effect of smooth and side groove is studied on the elastic plastic fracture toughness. The side grooved specimen is very useful in estimation of the J$_{IC}$. Because it is much easier than the smooth specimen to the onset of the ductile tearing by the R curve method. Besides, it improves the accuracy of toughness values, decreases the scattering of them and tunneling and shear lip by the side groove.e.

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원자력압력용기강 (SA508-3)의 평활 및 측면홈 CT시험편을 이용한 J$_{IC}$ 평가 (JIC Evaluation of the Smooth and the Side-Grooved CT Specimens in the Reactor Pressure Vessel Steel(SA508-3))

  • ;오세욱;임만배
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.173-184
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    • 1994
  • 원자력 압력용기강의 탄소성 파괴인성값 $J_IC$를 CT형 시험편을 이용하여 검토하였으며, 평활 시험편 및 측면홈 시험편의 두께는 각각 $B_O$=25.4mm, $B_N$=20.4mm 이다. 측면홈의 깊이는 19.7% 이며, 홈의 각도는 90 .deg.로 가공하였다. 탄소성 파괴인성시험은 ASTM E813-81과 JSME S001-81의 추천방법에 따라 실시하였다. 두 추천방법으로 실험한 결과 ASTM 방법에 의한 $J_IC$값이 과대평가됨으로써 부대조건에 만족되지 못하였지만 JSME방법은 만족되었다. 측면홈 시험편은 R고선법에 의한 ductile tearing의 결정이 평활 시험편보다 용이하였으며, 이에 따른 $J_IC$값의 정확성을 배가 할 수 있었다. 또한 임계 스트레치존 폭($SZW_C$)은 측면홈에 의한 높은 3축응력이 발생되어 평활시험편보다 적게 나타났으며, 이러한 복합적인 원인에 기인하여 스트레치존법에 의한 $J_IC$평가는 R곡선법에 의한 평가보다 약간 과대평가됨을 알 수 있었다.

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표준 파괴인성시험편에 대한 탄소성 유한요소해석 (Elastic Plastic Finite Element Calculation of Standard Fracture Toughness Specimens)

  • 박용걸
    • 전산구조공학
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    • 제7권4호
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    • pp.113-118
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    • 1994
  • 본 연구의 목적은 표준파괴인장시험편에 대한 탄소성유한요소해석이다. 탄소성파괴역학의 이론과 수치해석을 위한 조건들이 기술되고 균열선단의 특이성을 모형화하기 위한 가능성이 논의된다. 표준파괴인장시험편의 탄소성유한요소해석으로부터 J적분이나 균열개구변위(COD)와 같은 파괴역학계수들과 그들의 상관관계가 계산되고 소성역의 크기와 형태가 구해진다. 실험과 계산결과들이 비교되고 한계하중의 계산이 논의된다.

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탄소나노튜브로 보강된 탄소섬유복합재의 제조 공정과 모드 1 파괴인성 (Processing and Mode 1 Fracture Toughness of Carbon Fiber Composites Reinforced With Carbon Nanotubes)

  • 김한상
    • Composites Research
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    • 제24권5호
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    • pp.39-43
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    • 2011
  • 탄소나노튜브로 보강된 고분자 수지에 대한 연구는 지난 20년간 활발히 수행되어 왔다. 또한 이를 이용하여 탄소섬유복합재의 물성을 증대시키기 위한 연구도 최근 그 영역을 넓혀가고 있다. 탄소섬유복합재는 탄소섬유의 비약적인 발전으로 섬유 방향의 기계적 물성은 상당히 만족할 만한 수준에 도달했으나, 수지에 의해 좌우되는 기계적 물성은 아직 기대에 못미치고 있다. 특히, 층간의 분리 (delamination)는 탄소섬유복합재의 가장 전형적이며 치명적인 파손의 원인중 하나이다. 이 층간분리에 대한 저항성을 알아보는 모드 1 파괴인성 실험 (혹은 double cantilever beam, DCB test)을 다양한 작용기로 기능화된 SWNT가 첨가된 탄소섬유복합재 시편에 대하여 수행하였다. 부직포 형태의 탄소나노튜브층을 이용한 시편의 경우 10.6%의 파괴인성 증대를 보였다.

음향 방출 신호를 이용한 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 인성 및 유한요소해석에 관한 연구 (Study on Mode I Fracture Toughness and FEM analysis of Carbon/Epoxy Laminates Using Acoustic Emission Signal)

  • 조현준;전민혁;노해리;김인걸
    • Composites Research
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    • 제35권2호
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    • pp.61-68
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    • 2022
  • 복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, GI)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

원자력 압력용기강(SA508-3)의 탄소성 파괴인성 평가 (The Evaluation for Elastic-Plastic Fracture Toughness in a Reactor Pressure Vessel Steel(SA508-3))

  • 오세욱;윤한기;임만배
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.91-102
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    • 1993
  • The elastic-plastic fracture thoughness J sub(IC) of Nuclear Reactor Vessel Steel(SA 508-3) which has high toughness was discussed at temperatures RT, $-20^{\circ}C$, $200^{\circ}C$ and 1/2/CT specimen was used for this study. Especially the two methods recommended in ASTM and JSME were compared. It was difficult to find J sub(IC) by ASTM R-curve method with the specimen used for this research, while JSME R-curve method yielded good result. The stretched zone width menthod gave slightly larger J sub(IC) values than those by the R-curve method for SA 508-3 steel.

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장기 사용 Cr-Mo강 열화재의 파괴 인성 평가와 수명예측 (Life Prediction and Evaluation of Fracture Toughness of a Cr-Mo Degraded Steel During Long Service)

  • 권재도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1421-1428
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    • 1992
  • 본 연구에서는 실제 고온, 고압용기에 장기 사용하여 재료 특성이 변화된 열 화재와 열화재를 열처리하여 충격치를 회복시킨 회복재의 두 종류의 재료를 사용하여 탄소성 파괴 인성치 J$_{IC}$실험을 수행하여 장기사용에 따른 재질열화에 의한 파괴 인성치의 변화 상태를 검토해 보고, 이를 응용한 수명예측 즉, 3차원 표면 균열을 갖 인 판이 열화된 경우와 건전한 경우를 가정하여 피로 파괴 과정중 파단 특성에 어떤 차이가 일어날까에 대해 연구 검토해 보았다.

핵융합로용 초전도 전자석 구조재의 파괴역학적 특성에 관한 연구

  • 김지현;황일순
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.52-57
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    • 1997
  • 국제 열 핵융합로 (International Thermonuclear Experimental Reactor) 의 중앙 솔레노이드(solenoid) 초전도 전자석의 피복관 (conduit) 으로서 가장 유력한 후보 재료인 니켈-철 기저 초합금에 대한 개선된 파괴역학적 거동 예측 모형을 개발하기 위하여 피로균열 성장과 파괴 인성 치의 측정이 사용되었다. 유한 요소법을 사용하는 상용 구조해석 코드인 ANSYS 제 5.2판에 의해 초전도 전자석 피복관 재료에 대한 탄소성 파괴역학적 거동을 살펴보았다. 정확한 파괴 기준을 개발하기 위하여 삼차원 J 적분 인자에 의한 결과를 사용하였다. 얇은 피복관재의 경우에 절대온도 4도에서의 적합한 파괴 인성치는 실제 단면효과를 고려한 표면균열 인장시험 결과를 토대로 J 적분으로 도출한 150 MPaㆍm$^{1}$2/ 로 제시되었다.

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