• 제목/요약/키워드: 파괴인성계수

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유기 및 무기 섬유로 보강한 포트랜드 시멘트의 물성 연구 (Physical Properties of Organic- and Inorganic-Fiber Reinforced Portlandcement)

  • 장복기;김윤주
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.690-695
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    • 2004
  • 본 연구에서는 무기(강, 아스베스트와 카본) 및 유기(폴리아크릴과 폴리아마이드) 섬유가 포트랜드 시멘트의 물성 보강에 미치는 영향을 조사하였다. 각 시편의 하중-변형 관계도로부터 굽힘강도, 탄성계수, 파괴에너지 및 파괴인성 값을 구하여 서로 비교하였다. 그리고 따로 충격에너지 실험도 수행하였으며 파괴에너지와 비교하였다. 휨강도 개선에는 무기(아스베스트) 섬유보강이 가장 효과적이었으며, 충격에너지의 보강섬유로는 유기(폴리아크릴) 섬유가 가장 좋았다. 한편 강 섬유는 휨 강도와 충격에너지 양자를 동시에 보강하는 데에 가장 적합했다. 또한 강 섬유는 모든 섬유 중에서 가장 높은 파괴에너지와 파괴인성 값을 나타내었다.

주증기관 파단사고에 대한 원자로 용기의 가압열충격 해석 (Pressurized Thermal Shock Analyses of Reactor Pressure Vessel for Main Steam Line Break)

  • 정명조;박윤원;장창희;정일석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.271-279
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    • 1999
  • 본 연구에서는 국내에서 가장 취약할 것으로 예상되는 원자력 발전소에 가압열충격 사고를 유발할 수 있는 주증기관 파단사고를 가정하여 열수력 해석과 파괴역학 해석을 수행하였다. 원전수명관리연구의 일환으로 계통열수력 해석 및 혼합열유동 해석에 의하여 구한 냉각제의 온도와 압력의 이력 및 용기의 재질성분으로부터 용기의 응력확대계수와 파괴인성치를 계산하고 이들을 비교하여 균열의 진전여부를 판단하여 형상계수가 1/6인 표면균열이 견딜 수 있는 최대 기준무연성천이온도를 결정하였다.

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강섬유와 PVA 섬유로 하이브리드 보강된 콘크리트의 슬럼프 및 역학적 특성 (Slump and Mechanical Properties of Hybrid Steel-PVA Fiber Reinforced Concrete)

  • 양근혁
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.651-658
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    • 2010
  • 콘크리트의 슬럼프와 역학적특성에 대한 마이크로 섬유와 매크로 섬유의 영향을 파악하기 위하여 강섬유와 PVA 섬유로 하이브리드 보강된 콘크리트 16배합과 무보강 콘크리트 1배합을 실험하였다. 주요 변수는 강섬유와 PVA 섬유의 체적비 및 길이이다. 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 역학적특성들은 섬유보강지수에 따라 분석되었으며, 강섬유 또는 PVA 섬유만으로 보강된 콘크리트와 비교하였다. 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 슬럼프는 섬유 체적비와 형상비 증가와 함께 감소하였으며, 할렬인장강도, 파괴계수, 탄성계수 및 휨 인성지수는 섬유보강지수의 증가와 함께 증가하였다. 단일 섬유보강 콘크리트의 섬유체적비에 비해 낮은 체적비를 갖는 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 파괴계수와 휨인성지수는 단일 섬유보강 콘크리트에 비해 높았다. 하이브리드 섬유보강 콘크리트의 휨 인성 향상을 위해서는 30 mm와 60 mm 길이의 강섬유를 함께 사용하는 것보다는 60 mm 강섬유만을 사용하는 것이 효율적이었다.

두께변화에 따른 엔지니어링 플라스틱의 파괴인성과 AE특성 (Fracture toughness and AE Characteristics of Engineering plastic according to thickness)

  • 남기우;김선진;안병현
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.51-57
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    • 1996
  • A standard method for the evalution of the fracture toughness of the high polymer materials has not been fully developed in comparison with that for metallic materials, and has not yet established. In this paper, fracture toughness tests using polycarbonate specimens were carried out. The fracture thughness tests using polycabonate specimens were carried out. The fracture toughness of commercial polycarbonate were dependent on the specimen thickness. The specimen thickness is necessary above 8mm to obtain the valid $K_{IC}$. A cumulative counts were slightly dependent on specimen thickness.

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이종 마찰용접재의 계면균열에 대한 파괴인성의 평가방법 (An Evaluation Method of Fracture Toughness on Interface Crack in Friction Welded Dissimilar Materials)

  • 정남용;박철희
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.171-177
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    • 2007
  • In this paper, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks was investigated in friction welded dissimilar materials with interfacial edge cracks. To establish a reasonable strength evaluation method and fracture criterion, it is necessary to analyze stress intensity factor under the load and residual stress condition on friction welded interface between dissimilar materials. The friction welded specimens with an edged crack were prepared for analysis of stress intensity by using the boundary element method (BEM) and the fracture toughness. A quantitative fracture criterion for friction welded STS 304/SM 45C with interface crack is suggested by using stress intensity factor, F and the results of fracture toughness experiment.

음향방출법을 이용한 글래스 복합재료의 파괴인성 및 미시파괴과정의 평가 (Evaluation of Fracture Toughness and the Micro-Fracture Mechanism of Porous Glass Composite by Using Acoustic Emission Technique)

  • 정희돈;권영각;장래웅
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1388-1398
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    • 1994
  • The fracture toughness and micro-fracture mechanisms of the porous glass and stainless fiber reinforced glass composite were evaluated by using the acoustice mission(AE) technique, fracture toughness $test(K_{IC})$ and the macroscopic observation of the specimen surface which was being under the loading. At initial portion of the loading, the AE signals with low energy, of which origins were considered as the micro-cracks formated at the crack tip, were emitted. With increasing the applied load, AE signals having higher energies were generated due to the coalesence of micro-cracks and fast fracture. Based on the such relationship between AE emission and loading condition, fracture toughness $K_{IAE}$ could be defined successfully be using the $K_I$ value corresponding to an abrupt change of the accumulated AE signal energies emitted during the fracture toughness test. In spite of its brittleness of glass material, nonlinear deformation behavior before maximum load was observed due to the formation of micro-cracks. Further, the stainless fiber may have attributed to the improvement of fracture toughness and the resistance to crack propagation comparing to noncomposited materials Finally, models of the micro-fracture process combined with the AE sources for the porous glass material and its composite were proposed paying attention to the micro-crack nucleation and its coalescence at the crack tip. Fiber fracture and its Pullout, deformation of fiber itself were also delinated from the model.

고강도 시멘트 경화체의 강도 및 파괴인성에 관한 연구 (A Study on the Strength and Fracture Toughness of High Strength Hardened Cement Paste)

  • 김정환
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권6호
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    • pp.151-158
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    • 1994
  • 본 연구에서는 수경성 시멘트 경화체의 구조적 결함인 휨강도를 향상시키시 위해 보통 포틀랜드 시멘트비를 0.1로 하여 혼합수량을 줄이고 수용성 고분자 물질인 Hydroxy Propy Methyl Cellulose(HPMC)를 첨가하여 시멘트입자의 윤활작용에 따른 균일한 분산효과와 결합효과를 얻도록 하였으며, twin roll mill로 혼련 성형하여 치밀하고 균일한 경화제 시편을 제조하였다. 이러한 고강도 시멘트 경화체의 휨강도는 약 96MPa, 탄성계수는 60GPa로 우수한 특성을 나타내었다. 고강도 시멘트의 고강도화 기구는 100${\mu}m$ 이상의 큰 기공제거 및 균열성장경로인 모세관 기공의 감소, 미수화 시멘트의 증가로 인한 탄성계수의 증가와 crack toughening(입자 가교, 고분자 섬유 가교, frictional interlocking)에 의한 파괴 인성의 향상 때문인 것으로 판단된다.

이중 비틀림 시험에서 유도 홈의 형상이 암석의 응력부식지수에 미치는 영향 (Influence of the Geometry of Guide Groove on Stress Corrosion Index of Rock in Double Torsion Test)

  • 정해식;미원우삼;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제14권5호
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    • pp.363-372
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    • 2004
  • 구마모토 안산암을 대상으로 이중 비틀림(DT) 시험을 통해 유도 홈의 단면 형상이 암석의 응력부식지수에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 정변위속도법에서 변위속도가 증가할수록 균열성장속도는 증가하지만 파괴인성계수는 평균 2.07 MN/m$^{3}$2/로 거의 일정하였다. 정변위법을 통하여 유도 홈의 형상이 사각형, 원형, 삼각형인 시험편을 이용하여 얻은 응력부식지수는 각각 평균 37, 36, 38로 홈의 형상에 관계없이 거의 일정한 값을 보이지만 표준편차는 삼각형 홈에서 가장 크게 나타났다. 암석의 DT시험은 중앙부에 유도 홈이 있는 시험편을 이용하는 것이 효과적이지만 광물의 평균입경 이상의 폭을 가진 사각형 단면의 홈을 이용하는 것이 가장 적절하다.

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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DIC에 의한 입자강화 복합재 추진제의 균열저항 특성평가 (Evaluation of Crack Resistance Properties on Particulate Reinforced Composite Propellant using Digital Image Correlation)

  • 나성현;최훈석;오광근;김재훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.26-32
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    • 2015
  • 본 연구에서는 파괴인성에 대하여 입자강화 복합재 추진제의 균열저항 특성을 분석하기 위하여 평가되었다. $50^{\circ}C$에서 $-60^{\circ}C$까지 온도 범위에서 WST 시험편을 이용하여 파괴인성시험이 수행되었다. 파괴인성에 대한 평가방법은 선형탄성파괴역학에 기초한 ASTM E399를 이용하여 산출하였다. 추진제의 분열하중과 응력확대계수는 온도가 내려감에 따라 증가하고 있다. 또한 디지털 이미지 상관법을 이용하여 가시화된 변형률장은 온도가 $50^{\circ}C$에서 $-40^{\circ}C$로 내려갈수록 증가하나, $-60^{\circ}C$에서 변형률장은 취성거동으로 인해 크게 감소한다.