This paper proposes J and CTOD estimation schemes applied to fracture toughness testing, covering typical homogeneous and bi-material specimens. Recommendations are based on the plastic limit analysis (either slip line field or finite element limit analyses), assuming the rigid plastic material behavior. The main outcome of the present study is that the J and CTOD estimation schemes (both codified and non-codified), recommended for homogeneous specimens, can be equally used for bi-material specimens with interface cracks. The effect of yield strength mismatch in bi-material specimens on the J-integral CTOD is discussed.
Lee Shin-Won;Lee Sun-Hyung;Yang Jae-Ho;Han Jung-Suk;Lee Jai-Bong
대한치과보철학회지
/
제39권6호
/
pp.682-697
/
2001
This investigation evaluated the fracture toughness($K_{IC}$) of eight currently available core materials, and relate the fracture toughness value to fractography analysis and surface characteristics using a atomic force microscope (AFM). Single-edge notched (SEN) test specimens (n=10) and compact tension (CT) test specimens (n=10) were prepared conforming to the ASTM Standard E-399 for a high copper amalgam, three composite core materials (Core-Max II, Core Paste, Bisfil Core), two reinforced composite core materials (Ti-Core, Ti-Core Natural), a resin-modified glass ionomer core material (Vitremer), and a conventional glass ionomer core material (Ketac-Molar). The specimens were tested with an Instron Universal Testing Machine. The maximum loads were measured to calculate the fracture toughness ($K_{IC}$). Thereafter, fracture surfaces of SEN specimens of each material were investigated for fractography analysis using scanning electron microscope. And, disc-shaped specimens with 1mm thickness were fabricated for each material and were investigated under AFM for surface morphology analysis. The results were as follows: 1. Bisfil Core showed the highest mean fracture toughness regardless of test methods. 2. For the tooth-colored materials, Ti-Core Natural exhibited the highest fracture toughness. 3. Ketac Molar showed a significantly low fracture toughness when compared with the amalgam and the composite resin core materials(p<0.05). 4. The fracture toughness values obtained with the single-edge notched test, except Ketac Molar, were higher than those obtained in the compact tension test. 5. SEM revealed that the fracture surface of high fracture toughness material was rougher than that of low fracture toughness material. 6. AFM revealed that the surface particles of the composite resins were smaller in size, with a lower surface roughness than the glass ionomer core materials.
Long Tan;Songyang Li;Liangyin Zhao;Lulu Wang;Xiuxiu Zhao
Nuclear Engineering and Technology
/
제55권11호
/
pp.4112-4119
/
2023
This study employs the microshear test method to examine the local mechanical properties of narrow-gap welded joints, revealing the mechanical inhomogeneity by evaluating the microshear strength, stress-strain curves, and failure strain. On this basis, the influence of weld joints micromechanical inhomogeneity on the crack tip opening displacement (CTOD) fracture toughness is investigated. From the root weld layer to the cover weld layer, the fracture toughness at the center of the weld seam demonstrates an increasing trend, with the experimental and calculated CTOD values showing a good correspondence. The microproperties of the welded joints significantly impact the load-bearing capacity and fracture toughness. During the deformation process of the "low-matching" microregions, the plastic zone expansion is hindered by the surrounding microregion strength constraints, thus reducing the fracture toughness. In contrast, during the deformation of the "high-matching" microregions, the surrounding microregions absorb some of the loading energy, partially releasing the concentrated stress at the crack tip, which in turn increases the fracture toughness.
Kim, Cheol-Man;Baek, Jong-Hyun;Kim, Young-Pyo;Kim, Woo-Sik
Corrosion Science and Technology
/
제8권4호
/
pp.133-138
/
2009
For the corrosion protection of the natural gas transmission pipelines, two methods are used, cathodic protection and coating technique. In the case of cathodic protection, defects are embrittled by occurring hydrogen at the crack tip or material surface. It is however very important to evaluate whether cracks in the embrittled area can grow or not, especially in weld metal. In this work, on the basis of elastic plastic fracture mechanics, we performed the CTOD testing with various test conditions, such as testing rate and potential. The CTOD of the base metal and the weld metal showed a strong dependence of the test conditions. The CTOD decreased with decreasing testing rate and with increasing cathodic potential. The morphology of the fracture surface showed the quasi-cleavage at low testing rate and cathodic overprotection. The low CTOD was caused by hydrogen embrittlement at crack tip.
연속섬유강화 복합재료의 경우 보강섬유의 파괴, 모재의 파괴, 섬유와 모재의 분리, 층간파괴 등의 복합적인 파괴현상이 동반되고 특히 균열성장과 균열성장 정지가 균열가교 현상 때문에 반복되므로 안정성장과 불안정성장이 불규칙하게 반복된다. 따라서 주균열 성장의 개시점과 불안정 파괴점에서의 파괴인성치를 정확하게 결정한다는 것은 매우 어려운 것이다. 본 연구에서는 CFRP에 대하여 파괴인성 실험과 병행하여 실시간으로 결함을 검출하는 새로운 방법인 AE분석법 및 비디오 마이크로 스코프를 이용하여 파괴과정을 기록하여 검토, 분석함으로서 손상의 정도와 파괴기구를 규명하였을 뿐만 아니라 주균열 성장의 개시점, 균열가교 역할을 하는 섬유다발의 파단점, 균열의 불안정 파괴 개시점을 찾아 이를 기초로 균열진전 저항곡선에 의한 파괴인성치를 평가하여 신뢰성 있는 파괴인성 측정법을 제시하였다.
In this study, investigations were conducted in calculating parameters of elastic-plastic fracture mechanics using single specimen. The validity of these testing methods was judged by the confirmation of multiple specimen method of stop block test. The results were as follows: In order to measure a fracture toughness using the instrumented impact test, two general requirement must be considered; One, setting up proper impact velocity considered the effect of loading and the other, the necessity of low blow test for obtaining true energy by the compliance correction. It was possible to detect a crack initiation point by calculating the compliance changing rate from a load-defection curve. Criterion of a stable crack growth, $T_{mat}$ could be estimated by using key-curve method for a base metal. and combining Kaiser's rebound compliance with Paris-Hutchison's $T_{appl}$ equation for the brittled zone of welding heat affected.at affected.d.
For integrity evaluation of cracked or damaged structures, fracture toughness test results in ASTM are widely used. The fracture toughness values of the structures are used as an effective design criterion in nuclear plants and aircraft structures. Sometimes the difference of P-$\delta$ curve trend during the unloading /reloading cycle in the fracture toughness test using partial unloading compliance was observed. The phenomenon as a possible source of error in determining fracture toughness may be caused by the residual stress during unloading work-hardening and bucking of a specimen. Therefore, we evaluate the effect of bucking and compressive residual stress during the K-R and J-R testing using a finite element method.
Fracture toughness of alumina was determined by IF, IS, DT, SEPB methods, and the data were inter-compared. Round robin test on IF and IS methods was also conducted under the participitation of 4∼5 domestic institutes. Fracture toughness data determined by IF, IS, DT methods were similar, while those by SEPB method were smaller. Variation of toughness data determined by IS method using 98N of indentation load was significantly small compared to those determined by any other methods. Round robin test results showed that toughness data determined by IF method at various institutes do not coincide each other, while those by IS method do well coincide. Thus, it was concluded that inter-confidence on fracture toughness data, if determined by IS method at all institute, can be established between institutes.
Fracture toughness of hot pressed cordierite-SiC whisker ceramic composites contained up to 40vol.% SiC whiskers were determined by using the indentation crack length(IC), indentation strengthin-bending(IS), and single-edge notched-beam(SENB) methods. The results were compared to stress intensity factor, KB, at the crack branching boundary measured by using the mirror zone radius (MZ) method. IS method seems to provide a more reasonable estimation of fracture toughness than other methods for these composites.
Moradkhani, Alireza;Baharvandi, Hamidreza;Naserifar, Ali
한국세라믹학회지
/
제56권1호
/
pp.37-48
/
2019
The objective of this research is to analyze the fracture toughness of pure and silica co-doped yttria-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (3Y-TZP) bioceramics containing 0.1 and 0.2 wt.% of alumina, and sintered at a temperature of $1500^{\circ}C$. Because of the relatively easy preparation of the test specimens and the high speed of testing, the Vickers indentation fracture (VIF) technique is more frequently used to evaluate the fracture toughness of biomaterials and hard biological tissues. The Young's modulus and hardness values were obtained by means of nanoindentation and indentation methods. The fracture toughness values of 3Y-TZP bioceramics were calculated and analyzed using 15 equations related to the VIF technique, and loadings of 49.03 and 196.13 N with a Vickers diamond. For validation, the results were compared with fracture toughness values obtained by the single-edge laser-notch beam (SELNB) method with an almost atomically sharp laser-machined initial notch.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.