• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권8호
• /
• pp.2007-2014
• /
• 2000

It has been reported that the dynamic stress intensity factor for a propagating crack is increasing or decreasing according to the increasement of the crack propagating velocity. It is confirmed in this study that the increasement or decreasement of stress intensity factor with crack growing velocity is accused by loading condition. When the crack propagates under a constant displacement along upper and lower boundary in finite plate, the dynamic stress intensity factor decreases according to the increasement of the propagating crack velocity. When the crack propagates under a constant stress along upper and lower boundary in finite plate, the dynamic stress intensity factor increases according to the increasement of the propagating crack velocity. The increasement or decreasement of stress intensity factor with crack growing velocity is greater in a fast crack propagation velocity than in a slow one.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제24권6호
• /
• pp.637-643
• /
• 2011

본 논문에서는 결합 기반 페리다이나믹스 해석법을 사용하여 동적취성 파괴시뮬레이션을 수행하였다. 페리다이나믹스 모델은 분기 균열, 균열 불안정성, 균열 경로의 비대칭성, 연쇄 분기 균열, 2차 균열 전파 등 다양한 동적취성 파괴현상을 잘 해석해 낼 수 있다. 본 논문에서는 분기 균열의 분기 각도와 균열 전파속도에 대한 응력파의 영향에 대해 연구하였다. 극한 시점에 도달한 균열은 둘 이상으로 분기되어 전파되고 그 전파속도는 기존 균열의 전파속도와 크게 달라지지 않는다는 사실이 여러 실험을 통해서 입증이 되었다. 페리다이나믹스로 해석된 분기 균열은 실험을 통해 제안된 균열 전파현상들과 잘 부합되는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.22-26
• /
• 2001

In this paper, we examine the steady state dynamic electromechanical behavior of an eccentric Yoffe crack in a piezoelectric ceramic layer bonded between two orthotropic elastic layers under the combined anti-plane mechanical shear and in-plane electrical loadings. We adopted permeable crack face condition. Numerical values on the dynamic energy release rate are obtained. The initial crack propagation orientation for PZT-5H piezoceramic is also predicted by maximum energy release rate criterion.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제8권2호
• /
• pp.135-145
• /
• 1988

본(本) 연구(硏究)는 재료(材料)의 배합(配合)이 단순한 mortar를 제작 그 균열발생을 관찰, 측정하여 정적하중(靜的荷重)에 의한 균열 및 일정진폭을 갖는 동적하중(動的荷重)에 의한 균열성장영역 예측을 시도한 것이다. 사용시편은 mortar의 배합비(配合比)와 물-시멘트비(比)를 달리하여 ASTM E 561-80에서 제안한 CLWL-DCB(crack-line-loaded-double-cantilever-beam)의 제1방법인 벽개형(劈開型)모드(opening mode)에 의거 균열성장거동을 측정하였다. 본(本) 실험(實驗)에서는 X-Y recorder에 나타난 하중(荷重)(P)-균열개구변위($2V_1$), 균열개구변위($2V_1$)-균열선단개구변위($2V_2$)의 diagram을 해석하여 정적하중(靜的荷重)에 의한 균열선단의 비선형적인 미소균열을 포함하는 유효균열길이(effective crack length; $a_e$)와 균열선단의 미소균열을 제외한 물리적균열길이(physical crack length; $a_m$) 및 replica 필름으로 구한 균열길이(replica crack length; $a_t$)의 상관관계와 일정진폭을 갖는 반복하중에 의한 $a_e$, $a_m$, $a_t$를 구하여 정적하중(靜的荷重)에 의한 균열특성과 동적하중(動的荷重)에 의한 균열특성을 조사한 것이다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권2호
• /
• pp.283-290
• /
• 2002

In this paper, we consider the dynamic electromechanical behavior of an eccentric Yoffe permeable crack in a piezoelectric ceramic strip sandwiched between two elastic orthotropic materials under the combined anti-plane mechanical shear and in-plane electrical loadings. Fourier transforms are used to reduce the problem to the solution of two pairs of dual integral equations, which are then expressed to a Fredholm integral equation of the second kind. The initial crack propagation orientation for PZT-5H piezoceramics is predicted by maximum energy release rate criterion.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제28권4호
• /
• pp.425-431
• /
• 2015

본 논문에서는 균열 진전문제에 대하여 페리다이나믹스 이론을 이용하여 설계민감도 해석 및 구조 최적설계를 수행하였다. 페리다이나믹스는 해의 불연속성을 다루기 어려웠던 기존의 연속체 이론에 비해 균열 진전문제와 같은 불연속성을 가지는 문제를 자연스럽게 표현할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 최적설계를 진행하기 위하여 애조인 변수법으로 설계민감도를 유도하였다. 특히 균열이 진전되더라도 애조인 변수법으로 계산된 변위장과 변형에너지에 대한 설계민감도 값은 유한차분법과 비교하여 매우 정확하고 효율적임을 보였다. 이를 바탕으로 간단한 인장응력 하의 균열진전 문제에 대하여 균열의 분기가 발생하는 위치를 조절하기 위하여 정해진 시간구간에서 변형에너지 값을 줄이는 방향으로 최적설계를 수행하였다. 최적의 재료분포로 해석을 수행한 결과 균열의 분기점을 늦출수 있음을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제29권6호
• /
• pp.583-590
• /
• 2016

본 논문은 강형식 기반의 MLS 차분법에 Rayleigh 감쇠효과를 적용한 동적균열진전 해석기법을 제시한다. Rayleigh 감쇠 효과가 반영된 동적 평형방정식과 구성방정식을 도출하고, MLS 미분근사식을 이용하여 지배방정식들을 이산화하였다. 평형방정식뿐만 아니라 구성방정식에서도 감쇠효과를 적절하게 고려하여 기존의 무요소 강정식화 기법에서 고려하지 못했던 비례감쇠 알고리즘을 구현하였다. 시간관련 항을 포함한 동적 평형방정식은 중앙차분법(central difference method)을 이용하여 시간적분 하였고, 속도에 대한 차분식을 lagging시켜 이산화 방정식을 간소화시켰다. 균열의 기하학적 특성은 표면력 '0'인 자연경계 조건을 균열면에 놓인 절점들에 부과하여 묘사하였으며, 균열성장으로 인해 해석단계마다 변하는 절점의 생성 및 이동 효과를 계방정식 구성에 반영하였다. 단일균열과 다중균열을 갖는 수치예제를 통해서 제안된 수치기법의 정확성을 검증하였으며, 비례감쇠 효과의 고려가 동적균열진전 해석결과에 미치는 영향을 보였다.

• Journal of Information Display
• /
• 제11권1호
• /
• pp.33-38
• /
• 2010

The propagation of cracks was quantitatively analyzed in $Al_2O_3$ ceramic using the mechanoluminescence (ML) of $SrAl_2O_4$:Eu,Dy. The bridging zones behind the crack tip were clearly detected in the crack path of $Al_2O_3$ within a realistic time frame. The magnitudes and shapes of the bridging stress distributions changed with the advancing cracks. They continued to change with the change in the applied load even after the cessation of crack propagation. Effective toughening then commenced, and the applied stress intensity factors dramatically increased up to ~50 MPa $\sqrt{m}$. The expected $K_{Tip}$ values based on the instantaneous bridging stress distributions obtained from the ML observations deviated greatly from those obtained from the measurement using the conventional crack tip lengths; rather, they support the results obtained when bridging tips were used in the quasidynamic crack propagations.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.111-116
• /
• 2000

A semi-infinite interfacial crack propagated with constant velocity in two bonded anisotropic strip under out-of-plane clamped displacements is analyzed. The asymptotic stress and displacement fields near the crack tip are obtained, where the results get more general expressions applicable not only to isotropic/orthotropic materials but also to the extent of the anisotropic material having one plane of elastic symmetry for the interfacial crack. The dynamic stress intensity factor is obtained as a closed form, which is decreased as the velocity of crack propagation increases. The critical velocity where the stress intensity factor comes to zero is obtained, which agrees with the lower value between the critical values of parallel crack merged in the material 1 and 2 adjacent to the interface. The dynamic energy release rate is also obtained as a form related to the stress intensity factor.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2009년도 학술대회 초록집
• /
• pp.155-159
• /
• 2009

화약류를 이용한 균열제어공법은 자원 및 석유개발, 토목 등 다양한 분야에서 적용되어 오고 있다. 암반을 대상으로 균열제어설계를 위해서는 다양한 암반의 물성과 가압방식의 변화에 따른 파괴과정을 이해할 필요가 있다. 본 연구에서는 반무한 암반 내 시추된 원형공벽에 임의의 입사파가 작용하여 주변에 균열이 전파하는 동적파괴현상을 수치해석적으로 모사하였다. 탄성정수는 국내의 암반분류에서 적용하는 물성치를 사용하였으며 하중가압속도는 1-100MPa/${\mu}s$의 범위까지 변화시키며 암반 내 균열전파양상을 살펴보았다.