• Title/Summary/Keyword: 피로 파괴

Search Result 676, Processing Time 0.022 seconds

원자로 압력용기강의 인성평가를 위한 샤피충격 하중-변위 곡선의 해석

  • Kim, Ju-Hak;Kim, Hun;Ji, Se-Hwan;Lee, Don-Bae;Hong, Jun-Hwa
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
    • /
    • 1996.05c
    • /
    • pp.284-289
    • /
    • 1996
  • 국산 원자로 압력용기강(ASME SA508 cl.3)을 대상으로 표준 샤피충격시험편(2 mm V- notch)과 피로균열(precracked Charpy) 시험편을 제작하여 계장화(instrumented)충격시험을 실시하고, 충격시험시 하중점(load point)의 변위(displacement) 혹은 시간의 변화를 하중의 변화와 함께 측정하였다. 측정결과를 파괴현상 및 파괴역학과 연계시켜 해석하므로서, 가능한한 소량의 시험편(혹은 시험공정)을 사용하여 필요로 하는 인성평가 관련 정보를 획득할 수 있도록 시도하였다. 그 결과, 파괴과정을 나타내는 하중의 변화를 이용하여 Shear fraction 을 예측할 수 있었고, 하중의 변화와 관계된 변위로부터 Lateral expansion을 추정할 수 있었다. 피로균열 시험편 시험결과로 부터는 충격시의 항복하중, 항복변위, 최고하중 등을 획득하여 균열크기의 함수로 표시되는 시험편 Compliance 를 계산하였고, Equivalent energy 법과 J-integral 법을 적용하여 원자로 압력용기강의 탄소성 동적파괴인 성을 평가할 수 있었다.

  • PDF

A Study on the Fatigue Reliability of Structures by Markov Chain Model (Markov Chain Model을 이용한 구조물의 피로 신뢰성 해석에 관한 연구)

  • Y.S. Yang;J.H. Yoon
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
    • /
    • v.28 no.2
    • /
    • pp.228-240
    • /
    • 1991
  • Many experimental data of fatigue crack propagation show that the fatigue crack propagation process is stochastic. Therefore, the study on the crack propagation must be based on the probabilistic approach. In the present paper, fatigue crack propagation process is assumed to be a discrete Markov process and the method is developed, which can evaluate the reliability of the structural component by using Markov chain model(Unit step B-model) suggested by Bogdanoff. In this method, leak failure, plastic collapse and brittle fracture of the critical component are taken as failure modes, and the effects of initial crack distribution, periodic and non-periodic inspection on the probability of failure are considered. In this method, an equivalent load value for random loading such as wave load is used to facilitate the analysis. Finally some calculations are carried out in order to show the usefulness and the applicability of this method. And then some remarks on this method are mentioned.

  • PDF

A study on the Structural Stability about the Fan Blade by the Air Excited Forces. (공기 가진력에 의한 팬 블레이드 구조 안정성 평가에 관한 연구)

  • 정규강;김경희;조생현
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
    • /
    • v.4 no.1
    • /
    • pp.93-101
    • /
    • 2000
  • In a gas-turbine engine, fan blades in flow path are confronted with many kinds of loading. The study of the excited force by the wake of struts has proposed and the possibility of fatigue failure about rotating fan blades by the excited force at the steady state is evaluated. Equations of the excited force of wakes has been derived at the steady state and the maximum pressure distributions measured at the transient state are proposed. Dynamic characteristics and the fatigue strength of fan blades by experimental test were obtained. To evaluate HCF(High Cycle Fatigue) damage of fan blades, FEM analysis was performed with a steady state harmonic response, which was followed by high cycle fatigue damage factor from goodman diagram.

  • PDF

Development of Analytical Simulation Model for Fatigue Crack Propagation : Crack Closure Behavior Modeling (균열개폐구 거동을 고려한 피로균열전파 해석 모델의 개발 : 균열 개폐구 거동의 모형화)

  • C.W. Kim;I.S. Nho;H.H. Van;B.C. Shin
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
    • /
    • v.38 no.3
    • /
    • pp.74-83
    • /
    • 2001
  • After the concept of fracture mechanics was applied to fatigue crack propagation by Paris. Paris' law is widely used to predict fatigue crack growth behavior. Since Elber proposed the effective stress intensity factor(SIF) and showed a good agreement with experimental results using the proposed SIF, emphasis in crack propagation studies has been placed on measuring the effective stress range ratio. This paper proposes a numerical model to simulate the crack closure and propagation behaviour under various loading spectrum. The validity of the proposed model is checked by comparing with the Toyosada numerical solutions on the crack propagation behaviour. Important insights developed are summarized.

  • PDF

Applications of fracture mechanics into tire and rubber (타이어나 고무제품에 파괴역학의 응용)

  • 이억섭
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
    • /
    • v.11 no.5
    • /
    • pp.34-45
    • /
    • 1989
  • 성장하는 균열에 의한 변형 에너지해방에 기반을 둔 간단한 파괴역학적인 접근법이 고무의 여러가지 특성을 규명하는데 성공적으로 응용되는 예들을 논의하였다. 이 방법은 전통적인 강도, 즉 찢김, 균열성장, 피로, 인장파손 등 뿐만 아니라 오존내습(ozone attack), 예리한 공구들에 의한 마쇄, 절단현상을 규명하는데도 응용가능함을 밝혔다. 특히 에너지해방율은 여러가지의 다른 시험편에 대한 실험값들이 서로 연관성을 갖도록 허용하기 때문에 매우 유용한 특성이라 할 수 있다.

  • PDF

A Study on the Spectral Fatigue Analysis Method for Semi-submersible Rig Structure (반 잠수식 시추선의 스펙트랄 피로해석에 관한 연구)

  • 조규남
    • Computational Structural Engineering
    • /
    • v.8 no.2
    • /
    • pp.95-102
    • /
    • 1995
  • 해양구조물의 피로파괴 형태는 매우 다양하며 설계단계에서 구조요소의 피로수명 예측은 중요하다. 각가지 피로해석 방법에 대해서 연구가 활발히 진행되었으며 접근방법에 대한 논의도 활발한 연구와 함께 진행되었다. 본 논문에서는 피로해석 방법중 스펙트랄 방법과 그 구성요소에 대해서 연구되었으며 간략화된 피로해석 방법이 제시되었고 그 특성이 비교 검토되었다. 두가지 피로해석 방법의 장단점이 조사되었고 관련된 인자인 응력집중계수, 응력폭-수명 관계 곡선 또한 연구되었다. 전형적인 반 잠수식시추선의 브레이싱 부재의 피로수명 예측을 위하여 간략화된 피로해석 방법과 스펙트랄 피로해석 방법이 작용되었으며 이를 통하여 두 방법의 유용성이 확인되었다. 또한 간략화된 피로해석 방법을 이용한 민감도 해석이 수행되었다. 본 논문에서 수행된 피로해석 결과는 스펙트랄 피로해석 방법이 보다 현실적인 피로수명 예측을 할 수 있는 방법이라는 사실을 보여주었다.

  • PDF

파괴인성 및 균열진전의 평가

  • 김정규
    • Journal of the KSME
    • /
    • v.28 no.4
    • /
    • pp.328-336
    • /
    • 1988
  • 파괴인성은 내적 및 외적요인 등에 의해 변할 뿐만 아니라 조직의 불균질성 때문에 소성둔화 및 파괴가 균일하게 일어나지 않으므로 이에 대응한 파괴인성을 선택하여 평가함이 가장 중요하다. 또한 기계의 고속화에 따라 충격적인 하중에 의한 동적파괴의 문제가 중요하게 되고 이에 따라 동적파괴인성 평가법의 확립에도 많은 연구가 필요하다. 한편 피로균열진전거동의 실험에는 많은 시간과 인적 노력이 필요로 하며 이러한 문제점을 해결하여 균열진전 측정의 정밀화 및 효율성을 높이기 위해서는 컴퓨터의 이점을 적극적으로 응용할 필요가 있다.

  • PDF

Determination of the Fatigue Limit by Using a Tensile Testing Data (인장 실험 데이터를 이용한 피로한도 결정에 관한 연구)

  • Kim, Tae-Hun;Kim, Hak-Yun;O, Heung-Guk;Jin, Eok-Yong
    • Korean Journal of Materials Research
    • /
    • v.10 no.2
    • /
    • pp.155-159
    • /
    • 2000
  • Microstructural processes during high cycle fatigue are investigated according to plastic-strain hardening, crack formation, crack propagation and fracture. It is shown that the fatigue test resembles the uniaxial tensile test. The logarithm of the number of cycles to failure is proportional to the elongation in the tensile test. Under high cycle fatigue test, the strain is normally elastic. If the strain is absolutly elastic, fatigue could not result. But this is over simplication. Nearly all metals undergo a minor amount of plastic strain even at low stress. Damage accumulation leadling to crack formation can continue in the persistent slip bands at very low average plastic strain amplitude. In the ten­s sile test the overall specimen follows the failure procedure whilst in the high cycle fatigue test the local persistent slip band follows the failure procedure. However accumulations of strain per unit volume in the deforming region before failure in both cases are equal locally.

  • PDF

원자력分野 에서의 破壞力學 現況 -법적 요구사항을 중심으로 (II)-

  • 송달호;손갑헌
    • Journal of the KSME
    • /
    • v.21 no.1
    • /
    • pp.21-31
    • /
    • 1981
  • 원자력발전소의 원자로냉각재 압력경계의 건전성과 안정성을 확보하기 위하여 법적 요구조건을 설정함에 있어 파괴역학이 어떻게 적용되었는 가를 설명하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1) 압력경계에 사용되는 재료의 $RT_{NDT}$를 정의하였다. 이는 무연성천이온도와 같은 개 념의 것으로, 앞으로 재료의 파괴인성은 이 $RT_{NDT}$에 대한 상대온도의 함수로 주어진다. 2)비연성파괴를 방지하기 위한 설계조건으로서 선형탄성 파괴역학에 근거한 조건식을 인용하였다. 여기서 조건식이란 능력확대계수의 합계가 어떠한 조건에서도 이러한 조건식을 만족한다는 것을 해석적으로 확인하고 규제당국의 승인을 받아야 한다. 3) 가동중검사에 발견된 결함으로 합격수준을 초과하는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적 으로 안전하다는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적으로 안전하다는 것을 입증하여야 한다. 이때 결함은 원자로의 가동과 더불어 성장하므로 수명기간중 피로파괴에 이를 것인지의 여부도 평가하여야 한다. 이때의 대조균열성장률은 Paris의 power law에 따른다. 4) 고속중성자 (E>1. 0MeV)에 의한 조사취화를 감시하기 위하여 감시시험계획을 사전에 수립 하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 수립하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 의한 원자로용기 재료의 파괴인성의 저하를 평가하여 이를 고려한 충분한 안전여유를 갖는 운 전조건 즉, 압력-온도 한계곡선을 산출하여야 한다. 이때의 취화 정도는 DELTA. $RT_{NDT}$ 와 Upper Shelf Energy의 감소로 나타낸다. 또한, 압력-온도 한계곡선은 선형관성 파괴역학에 입각한 조건식을 이용하여 해당 온도에서의 압력을 산출한다. System을 개발 사용하기 위하여 기존 전자계산소를 이용하는 방법이 바람직하며 System의 도입은 자체운영을 결정하기 전에 경제적인 여건 등 여러가지 문제를 검토하여야 한다. 특히 Turn Key Base로 System를 도입할 경우에는 System의 도입목 적과 사용빈도, 앞으로의 확장성 현재 설계및 생산 과정과의 마찰가능성, 유지보수문제 등을 신 중히 검토하여야 한다. 이제 기계공업도 전자계산기를 이해하고 사용하므로 서 발전할 수 있는 단계가 되었다. 예로부터 좋은 공구를 개발하여 적절히 사용하는 것이 기계공업 발전의 첩경이 었다. 전자계산기는 현대 기술이 개발한 가장 강력하고 사용하기 좋은 공구이다.점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며,

  • PDF

The Bending Fatigue Behavior Analysis of Rail by Bending Fatigue Test (실물 휨 피로시험을 통한 철도레일의 휨 피로거동 분석)

  • Sung, Deok-Yong;Park, Yong-Gul;Go, Dong-Chun;Lee, Si-Yong;Min, Rak-Ki
    • Journal of the Korean Society for Railway
    • /
    • v.13 no.2
    • /
    • pp.201-207
    • /
    • 2010
  • The replacement criterion of rail by accumulated passing tonnage was estimated by the bending fatigue life of rail. In order to estimate the bending fatigue life, it is basically needed to analyze bending fatigue behavior on the rail. In this study, the bending fatigue test were performed for 50kg/m and 60kg/m rails, and test specimens were distinguished by new and used rails and by the types of welded rail such as base material, thermite weld, and gas pressure weld. Also, this study analyzed the fractured surface, the position of initial crack and the bending fatigue behavior (S-N curve). Therefore, it evaluated S-N curve for welded rails according to the fracture probability. The result from this study might be used essential data in order to estimate the bending fatigue life of rail by the accumulated passing tonnage.