• Title/Summary/Keyword: 피로 균열

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Fracture Behavior of Aged 15Cr-5Ni Stainless Steel (15Cr-5Ni 스테인리스강의 파괴 거동)

  • Chu, M.C.;Saito, K.;Tubota, M.;Ando, K.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.6 no.1
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    • pp.61-67
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    • 2002
  • 15Cr-5Ni 석출강화 스테인리스강 3종류의 피로균열 발생과 성장 특성 및 파괴인성에 대하여 노치함수로서 연구하였다. 3종류강의 열처리 조건은 $482\;^{\circ}C,\;579\;^{\circ}C$$621\;^{\circ}C$이다. $621\;^{\circ}C$에서 4시간동안 열처리한 시험편 C는 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 파괴인성을 보였으며, 3종류에서 피로균열 성장이 가장 늦었다. $482\;^{\circ}C$에서 1시간 열처리한 시험편 A에서, 피로균열발생한계, ${\Delta}k{\rho}$, 는 노치반경0.3 mm에서 약 $280\;MPa\;\sqrt{m}$의 가장 높은 값을 보였다. 시험편 A는 시험편 B와 C보다 피로균열 성장이 빨랐지만, 피로균열 발생이 늦었다. 예 하중에 의한 노치선단의 압축잔류응력은 노치 시험편의 피로강도 향상에 유용한 방법이었다.

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Fatigue Crack Growth Retardation Using Ring Indentation (링압인을 이용한 피로균열의 성장지연효과)

  • Im,Won-Gyun;Song,Jeong-Hun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.10
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    • pp.27-33
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    • 2003
  • A method for the retardation of fatigue crack growth using ring indentation at the vicinity of a crack is examined. Residual stresses near crack tip are evaluated using fracture mechanics approach using the Bueckner weight function. The motivation is to develop a simple and effective method for obtaining an increase in fatigue lives to total failure of materials with crack. Fatigue testing of aluminum specimen showed that the retardation effects are observed after the application of the method.

A Study on the Fatigue Behavior of ARALL and Manufacturing of ARALL Materials (ARALL재의 개발과 이의 피로파괴거동에 관한 연구)

  • Jang, Jeong-Won;Sohn, Se-Won;Lee, Doo-Sung
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.16 no.4 s.97
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    • pp.13-18
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    • 1999
  • 섬유강화금속적층재(Fiber Reinforced Metal Laminates. FRMLs)는 고강도금속과 섬유강화복합재료(Fiber Reinforced Composite Materials)를 적층한 새로운 종류의 하이브리드 재료이다. 국산 아라미드 섬유인 헤라크론(Heracron, 코오롱)과 국내 복합재료 제작기술(한국화이바)을 사용하여 섬유강화금속적층재를 제작하고, 이를 HERALL(Heracron Reinforced Aluminum Laminate)이라 명명하였다. HERALL(Heracron Reinforced Aluminum Laminate)의 피로균열성장특성 및 피로균열진전 방해기구를 ARALL(Aramid-fiber Reinforced Aluminum alloy Laminates) 및 Al 2024-T3과 비교해석하였다. HERALL과 ARALL은 균열진전을 저지하는 아라미드 섬유로 인해 뛰어난 피로균열성장특성 및 피로저항성을 보여주었다. 아라미드 섬유의 균열브리드징으로 인한 $K_{max}$의 감소량과 Al 2024-T3의 균열닫힘으로 인한 $K_{max}$의 증가량을 구할 수 있는 응력-COD법을 사용하여 실제로 균열성장에 영향을 준 유효응력확대계수범위를 측정하였다. 균열선단으로부터 균열을 가공하면서 COD 변화량을 측정하여 균열브리징 영역을 구하였다.

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Effects of Strain Hardening Exponents on the Retardation of Fatigue Crack Propagation (가공경화지수가 피로균열 지연거동에 끼치는 영향)

  • 김상철;강동명
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.1193-1199
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    • 1990
  • Effects of strain hardening exponents on the behavior of fatigue crack propagation are experimentally investigated. The retardation effect of fatigue crack propagation after single overloading is investigated in relation to strain hardening exponent and crack closure. A relationship between crack opening ratio and strain hardening exponents is inspected through an examination of the crack closure behavior. An empirical equation relating retardation effect of fatigue crack propagation after single overloading, percent peak load and strain hardening exponent of materials is proposed.

파면해석과 그 응용 (III)

  • 서창민;김정규
    • Journal of the KSME
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    • v.24 no.3
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    • pp.193-202
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    • 1984
  • 본고에서는 피로파괴에 관하여 크게 두가지로 나누어서 설명한다. 첫째 피로현상에 의하여 생기는 피로파면형태 및 전위조직에 관하여 설명하고 그 다음에는 피로균열의 생성기구에 관하여 피로균열의 각 단계별로 설명하고 파면의 특성에 관하여 파괴역학적인 수법도 사용하여 설명한다.

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The Effects of Residual Compressive Stress Induced by Ring Indetation on Fatigue Crack Growth Rate (링 압인으로 인한 잔류 압축 응력이 피로 균열 성장율에 미치는 영향)

  • 이강용;강종묵
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.313-320
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    • 1984
  • 본 연구에서는 원형 단면 링 압인(circularcross-section ring indentation) 을 노치 주위에 주고 피로 하중하에서 발생한 균열이 성장하는 거동을 관찰하고 해석 하므로써 균열의 저지 및 지연 방법으로써 가능성을 제시하고자 한다.

연강용접 이음의 해수 중에서의 부식피로강도에 대하여

  • 영정흔일
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.1 no.2
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    • pp.34-44
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    • 1983
  • 이 논문에서는 먼저 연강 모재에 대해서 여러 가지의 반복 속도로 대기 중과 해수 중 및 3% Nacl 용액 중에서의 피로시험을 실시하고, 피로 균열 발생수명 및 전파수명에 미치는 속도의 영향을 검사함과 동시에 피로수명의 추정법에 대해서 해설한다. 그리고 연강의 완전용입 용접 이음의 toe 부에 대하여 추정한 피로 균열 발생수명과, 파랑주기에 가까운 10cpm의 반복 속도에서 피로시험을 실시하여 구한 수명과를 비교한 결과에 대해서도 소개하고자 한다.

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Development of Assessment Methodology on Creep-Fatigue Crack Behavior for a Grade 91 Steel Structure (Mod.9Cr-1Mo 강 구조의 크리프-피로 균열 거동 평가법 개발)

  • Lee, Hyeong-Yeon;Lee, Jae-Han
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.1
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • In this study, an assessment method on creep-fatigue crack initiation and crack growth for a Mod.9Cr-1Mo steel (ASME Grade 91) structure has been developed with an extension of the French RCC-MR A16 procedure. The current A16 guide provides defect assessment procedure for a creep-fatigue crack initiation and crack growth for an austenitic stainless steel, but no guideline is available yet for a Mod.9Cr-1Mo steel which is now widely being adopted for structural materials of future nuclear reactor system as well as ultra super critical (USC) thermal plant. In the present study an assessment method on creep-fatigue crack initiation and crack growth is provided for the FMS (Ferritic-Martensitic Steel) and assessment on the creep-fatigue crack behavior for a structure has been carried out. The assessment results were compared with the observed images from a structural test.

Fracture Behavior of Advanced Composite Material (첨단복합소재의 파괴거동)

  • 김윤해;김영식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.18 no.3
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    • pp.52-62
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    • 1994
  • 기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.

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Effects of Fillers on Fatigue Crack Growth Rate of Ethylene Propylene Diene Monomer (충전제가 EPDM의 피로균열 성장속도에 미치는 영향)

  • Hong, Chang-Kook;Jung, Jae-Yeon;Cho, Dong-Lyun;Kaang, Shin-Young
    • Polymer(Korea)
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    • v.32 no.3
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    • pp.270-275
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    • 2008
  • Crack growth characteristics of elastomeric materials are an important factor determining the strength and durability. In this study, the fatigue crack growth characteristic of filled EPDM compounds with different reinforcing fillers, such as silica and carbon black, was investigated using a newly designed tester. Frequency and test temperature had significant effects on the fatigue crack growth. The crack growth rate decreased with increasing frequency and the rate increased with increasing temperature. A power law relationship between the tearing energy and crack growth was observed for filled EPDM compounds. The crack growth rate reduced with increasing filler contents. Silica filled EPDM showed a better fatigue resistance than carbon black filled EPDM. The crack growth rate of silica filled EPDM decreased up to 30 phr and increased again at 50 phr. The formation of microductile type pits was observed on the fatigue-failure surface of unfilled EPDM, and relatively coarse surface with randomly distributed tear lines was observed on the failure surface of silica filled EPDM.