• 제목/요약/키워드: Hole-notch

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핀하중을 받는 탄소섬유/에폭시 복합적층판의 인장거동 (Tensile Behavior of Pin-Loaded Carbon/Epoxy Composite Laminates)

  • 박동창;황운봉;한경섭
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권10호
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    • pp.2518-2534
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    • 1993
  • Fracture behavior of carbon/epoxy laminates under pin loading is studied experimentally and analytically. Effects of ratios of specimen width to hole diameter and edge distance to hole diameter on bearing strength are investigated. Characteristic length of the laminates obtained using HK model has good agreement with the experimental data. The larger hole size induced, the lower bearing strength is measured under pin loading . The bearing strength and failure mode could be predicted using HK model and Zhangs analytical solution of stress distribution around a pin loaded hole. Chamis' prediction method of bearing strength is also considered to predict failure mode and bearing strength. A modification of Chamis' method is made using the factor of rupturc. The predicted bearing strength by the modified method is reasonably close to the experimental data.

용접잔류응력 이완 및 노치변형률법을 적용한 십자형 필렛용접 이음부의 피로수명 평가 (Fatigue Life Evaluation Based on Welding Residual Stress Relaxation and Notch Strain Approach for Cruciform Welded Joint)

  • 한정우;한승호;신병천;김재훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1103-1108
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    • 2003
  • The fatigue strength of welded joint is influenced by the welding residual stress which is relaxed depending on local stress distributed in vicinity of stress raisers, eg. under cut, overlap and blow hole. To evaluate its fatigue life the geometry of the stress raisers and the welding residual stress should be taken into account. The several methods based on notch strain approach have been proposed in order to consider the two factors above mentioned. These methods, however, have shown considerable differences between analytical and experimental results. It is due to the fact that the amount of the relaxed welding residual stress evaluated by the cyclic stress-strain relationship do not correspond with that occurred in reality. In this paper the residual stress relaxation model based on experimental results was used in order to reduce the discrepancy of the estimated amount of the relaxed welding residual stress. Under an assumption of the superimposition of the relaxed welding residual stress and the local stress, a modified notch strain approach was proposed and verified to the cruciform welded joint.

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비틀림을 받는 중앙부에 노치홀을 가진 CFRP 판의 구조 안전성에 관한 연구 (A Study on Structural Safety of CFRP Plate with Notch Hole at Center Part under Torsion)

  • 김재원;조재웅
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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    • 제7권11호
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    • pp.925-932
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    • 2017
  • 본 연구에서는 복합재료들 중 단방향성 탄소섬유강화플라스틱(UD CFRP)에서의 적층각도에 따른 비틀림을 받는 판의 해석을 수행하였다. UD CFRP의 경우에는 적층각도에 따른 물성치가 달라진다. 그리고 연구 모델들에서 탄소 섬유의 적층각도는 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90° 로 지정하였다. 중앙부에는 리벳이나 볼트가 사용될 것으로 가정하여 노치홀을 적용하였다. ISO 15310에서의 실험 방식을 적용하여 해석 방법을 사용했다. 하부에서 2개의 지그를 고정하고 상부에서 2개의 지그를 하강한다. 본 연구에서의 해석 결과값을 보았을 때, 적층각도가 45°일 경우가 파단 부위에 나타나는 전단응력이 254.74MPa로 가장 작은 값으로 나타남을 보였다. 따라서 비틀림이 작용할 때, 45°의 적층각도의 경우가 다른 적층각도에 비하여 더 높은 구조안전성과 내구성을 가졌음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 CFRP 판에 비틀림이 작용할 때 그 내구성에 기여할 수 있는 기반 데이터로 적용될 수 있다고 사료된다.

복합 연속체 파괴 역학에 기초한 초고강도강 판재의 구멍 넓힘 시험 성형성 평가 (Formability Evaluation of Advanced High-strength Steel Sheets in Role Expansion Based on Combined Continuum-Fracture Mechanics)

  • 마닝;박태준;김돈건;유동훈;;정관수
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.227-230
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    • 2009
  • In order to predict failure behavior of advanced high-strength steel sheets (AHSS) in hole expansion tests, damage model was developed considering surface condition sensitivity (with specimens prepared by milling and punching: 340R, TRIP590, TWIP940). To account for the micro-damage initiation and evolution as well as macro-crack formation, the stress triaxiality dependent fracture criterion and rate-dependent hardening and ultimate softening behavior were characterized by performing numerical simulations and experiments for the simple tension and V-notch tests. The developed damage model and the characterized mechanical property were incorporated into the FE program ABAQUS/Explicit to perform hole expansion simulations, which showed good agreement with experiments.

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피로강도에 대한 표면미소 결함의 영향 (The effect of the surface defect from micro-hole for fatigue strength)

  • 오환섭
    • 오토저널
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    • 제11권1호
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    • pp.51-56
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    • 1989
  • This study was performed to investigate the effect of defect on fatigue strength under the stress of rotary bending. The specimens were made of low carbon steel having artificial microholes, namely, single micro-hole and two adjacent micro-holes as natural defects, and the effects of the diameter of hole and the distance between the holes on fatigue strength have been investigated. The obtained result can be summarized as follows: 1, The critical defect means the largest size of defect that does not affect fatigue limit, and correspondes to the size of defect leading to final fracture under fatigue limit of smooth specimen. The size of defect which has an effect on fatigue limit is larger than that of critical defect. 2, The defect larger than the critical defect affects fatigue strength for as a kind of size effect, and the physical meaning of size effect of defect is considered same as the one of notch effect.

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불규칙하게 분포된 미소결함 사이의 응력간섭 및 피로균열 거동에 대한 실험적 연구 (1) (An Experimental Study on the Fatigue Behavior and Stress Interaction of Arbitrarily Located Defects (I))

  • 송삼홍;배준수;최병호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1288-1296
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    • 2000
  • In this study, fatigue crack behavior between arbitrarily located defects was investigated by experiment. Especially, stress interaction between micro hole defects and fatigue cracking, and fatigue crack initiation life following the variation of location of micro hole defects were considered. In addition, crack initiation position by micro hole stress interaction and the relationship between stress concentration factor and fatigue initiation life are studied in detail.

평판에서 타원공의 형상에 따른 피로도지수 해석 (The Analysis of Fatigue Quality Index for Shape of Elliptical Hole in Plate)

  • 송준혁;노홍길;강희용;양성모
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.130-136
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    • 2003
  • A FQI(fatigue quality index) analysis using the concept of SF(severity factor) is performed to various shape of elliptical hole. FQI is fatigue quality index to estimate the dynamic SF from static SF by finite element analysis. Since the SF is affected by the location of cutout in plate and radius ratio, static SF is analyzed with finite element method and forms the equation of FQI for predicting a dynamic SF. To examine the validity, dynamic SF is measured by photoelastics and thermalelastics for an epoxy resin plate with various elliptical holes under dynamic load.

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원공을 가진 Glass/Epoxy 복합재료의 노치강도 및 파괴조건 (Notched Strength and Fracture Criterion of Glass/Epoxy Plain Woven Composites Containing Circular Holes)

  • 김정규;김도식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권7호
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    • pp.1285-1293
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    • 1992
  • 본 연구에서는 glass/epoxy 직조된 복합재료에 있어서 원공 및 판폭의 크기가 노치강도에 미치는 영향을 명확히 하고, 또한 노치강도 및 파괴조건과 위에서 언급한 특성길이와의 관계를 검토하였다.

Lock-In Thermography를 이용한 노치시험편의 응력해석 및 피로한계치 평가 (Stress Analysis and Fatigue limit Evaluation of Plate with Notch by Lock-In Thermography)

  • 김원태;강기수;최만용;박정학;허용학
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.315-320
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    • 2006
  • 비접촉 비파괴 응력해석기술인 위상잠금 적외선 열화상기술 (Lock-in infrared Thermography)를 이용하여 V-노치와 원형노치를 갖는 평판의 응력분포해석과 피로한계치를 예측하였다. 반복하중을 받는 시험편의 표면온도 분포를 2차원 열화상으로 측정하고 열탄성효과에 의해 노치 선단에서 응력분포를 예측하였으며 재료의 비가역적 히스테리시스에 의해 발생하는 내재 분산에너지를 측정하여 노치시험편의 피로한계치를 예측하였다. 피로한계응력 이내에서 응력측정 결과는 10% 이내의 정확도를 보였으며, 원형노치와 V-노치 시험편의 피로한계치를 164 MPa과 185 MPa로 예측하였다.

피로하중에 의한 홀 노치 탄소섬유강화 복합재의 잔류강도변화 평가 (Evaluation of Variation in Residual Strength of Carbon Fiber Reinforced Plastic Plate with a Hole Subjected to Fatigue Load)

  • 김상영;강민성;구재민;석창성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1411-1417
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    • 2010
  • 탄소섬유강화 복합재료는 높은 비강도, 비강성, 설계유연성 및 우수한 화학적 특성 등으로 인하여 여러분야에서 각광받고 있는 구조재료이다. 대부분의 CFRP 복합재료 제품들은 여러 부품들을 주로 볼트, 핀 등의 기계적인 방법으로 조립하여 제작된다. 볼트나 핀에 의해 발생하는 hole 은 구조물 내에서 노치로 작용하여 부품의 강도저하의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 피로하중에 의한 CFRP 복합재료 홀 노치재의 잔류강도를 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여, 시편에 일정 반복 수만큼 피로하중을 부여하였으며, 이후 파괴시험을 통하여 홀 노치재의 잔류강도를 측정하였다. 그 결과, 피로하중으로 인해 하중방향의 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 이 균열이 홀의 노치효과를 감소시켜 잔류강도를 증가시키는 것으로 생각되었다. 시편의 잔류강도는 일정 수준까지 증가하다가 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 Reifsneider 등의 평활재 잔류강도 저하모델과 Yip 등의 홀 노치재 응력재분포 함수를 이용하여, 피로하중 하의 홀 노치재 잔류강도 변화를 수식으로 나타내었다.