• 제목/요약/키워드: Isochromatic Fringes

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광탄성 위상이동법에 의한 인장시편 원형 구멍주위 하이브리드 응력해석 (Hybrid Stress Analysis around a Circular Hole in a Tensile Plate by Use of Phase Shifting Photoelasticity)

  • 백태현;이춘태;양민복
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.15-22
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    • 2007
  • 인장하중을 받는 판재의 원형 구멍 주위의 응력분포를 해석하기 위하여 하이브리드 방법을 이용하였다. 하이브리드 법의 입력데이터로 원형구멍 중심으로부터 임의의 거리에 있는 직선상에서 광탄성 위상이 동법으로 측정된 등색 프린지 차수를 사용하였다. 응력장 변화를 살펴보기 위하여 급수형 등각사상 복소수 응력함수에서 항의 수를 달리 할 경우에 대해 시험하였다. 정성적인 비교를 할 수 있도록 실험으로부터 얻은 실제의 등색 프린지 차수를 응력-광 법칙으로 생성된 이론적인 프린지 차수와 비교하였다. 정량적인 비교를 위하여 입력된 모든 지점의 등색프린지 차수와 응력함수로 계산된 프린지 차수의 상대오차의 표준편차를 응력함수의 항의 수에 따라 분석하였다. 하이브리드법 결과는 유한요소법에 의한 계산값에 매우 근접하였다. 본 연구에 적용된 기법은 광탄성 위상이동법을 이용하여 일 직선상의 등색프린지 차수를 간단히 측정할 수 있으므로 활용 가능성이 많을 것으로 예측된다.

계면에 존재하는 구멍의 모양이 동적 계면균열전파에 미치는 영향 (Effect of Interface Hole Shape on Dynamic Interface Crack Propagation)

  • 윤해룡;이억섭
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권7호
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    • pp.1217-1222
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    • 2002
  • The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of the interface crack. This paper investigates the effects of the hole (existed along the path of the crack propagation) shape on the dynamic interface crack propagation behavior by comparing the experimental isochromatic fringes to the theoretical stress fields.

구멍을 통과하는 계면균열의 전파거동 (Propagation Behavior of the Interface Crack Through a Hole)

  • 이억섭;윤해룡;황시원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권11호
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    • pp.2823-2827
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    • 2000
  • The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of an interface crack. This paper investigates determined the effects of the hole (exited on the path of the crack propagation) on the crack propagation behavior by comparing the experiment isochromatic fringes to the theoretical stress fields.

구멍을 통과하는 계면균열의 전파거동 (Propagation behavior of the interface crack through a hole)

  • 이억섭;윤해룡;황시원;변귀환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.127-131
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    • 2000
  • The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of an interface crack. This paper investigates determined the effects of the hole (existed on the path of the crack propagation) on the crack propagation behavior by comparing the experiment isochromatic fringes to the theoretical stress fields.

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광탄성법을 이용한 곡선보 평판의 응력분포 해석 (Analysis of Stress Distribution of a Curved Beam Using Photoelasticity)

  • 백태현;김명수;김수일
    • 비파괴검사학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.200-206
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    • 1999
  • 광탄성법을 이용하여 인장하중을 받는 곡선보의 중앙에서 하중축과 직교하는 일직선상에 축방향 응력성분을 측정하였다. 광탄성 데이터의 정밀 측정을 위하여 영상처리 시스템을 이용, 원래의 프린지를 명시야 배열과 암시야 배열의 등색선프린지로부터 2배로 증식시키고 세선처리를 하였다. 세선처리된 광탄성 영상으로부터 1/4차수(N=0. 1/4, 2/4. 3/4. 1, 5/4...)마다 프린지 차수를 읽을 수 있으므로 정확한 위치에서 정량적인 측정이 가능하다. 광탄성 실험에서 곡선보의 인장 하중을 3종류로 변화하였을 때 이론식에 의한 응력분포와 일치하는 경향을 나타냈으나, 장탄성법에 의한 측정결과는 이론값과 8%이내의 차이가 나타났다. 이러한 원인은 광탄성 시험편 가공시 하중축과 치수가 이론식에 적용된 조건과 다소 상이한 것으로 판단되며, 정밀하게 가공된 시험편을 사용하여 측정할 경우 실험에 의한 오차는 감소될 것으로 추정된다. 이 실험으로부터 광탄성법에 의한 응력측정시 프린지 증식 및 세선처리 기법을 적용할 경우 정밀한 응력측정이 가능함을 확인할 수 있었다.

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등각사상 맵핑 및 광탄성 실험법에 의한 원형구명 주위의 하이브리드 응력장 해석 (Hybrid Full-field Stress Analysis around a Circular Hole in a Tensile Loaded Plate using Conformal Mapping and Photoelastic Experiment)

  • 백태현;김명수;이주훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권6호
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    • pp.988-1000
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    • 1999
  • An experimental study is presented for the effect of number of terms of a pewee series type stress function on stress analysis around a hole in tensile loaded plate. The hybrid method coupling photoelastsic data inputs and complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity is used to calculate tangential stress on the boundary of the hole in uniaxially loaded, finite width tensile plate. In order to measure isochromatic data accurately, actual photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. For qualitative comparison, actual fringes are compared with calculated ones. For quantitative comparison, percentage errors and standard deviations with respect to percentage errors are caculated for all measured points by changing the number of terms of stress function. The experimental results indicate that stress concentration factors analyzed by the hybrid method are accurate within three percent compared with ones obtained by theoretical and finite element analysis.

광탄성법에 의한 유리봉 잔류응력의 정밀측정 (Accurate Measurement of Residual Stresses of Glass Rods by Photoelasticity)

  • 백태현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권5호
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    • pp.1524-1533
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    • 1996
  • Risidual stress of cylindrical glass rods are measured by photoelasticity to study the variation of stresses with respect to heat treatment temperatures. In order to measure the stresses accurately, fringe sharpening and multiplication techniques are applied to the determination of photoelastic fringe orders. Filon's separationmethod is used to resolve circumferential and redial stress ocmponents from isochromatic fringes which are the same as in-plane maximum shearing stresses. According to the photoelastic measurements, residual stress is increased as the heat treatment temperature of the rods is raised from $560^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ All the circumferential stress components are changed from tensile stresses to compressive ones at approximate $R_m$/$R_o$ = 0.6, where $R_o$/ is outer radius and $R_m$any measured radius. This analysis shows that residual stresses of the glass rods approach zero if the rods are heat-treated near the strain point.

광탄성 위상이동법을 이용한 순수굽힘보 시편의 재료 응력 프린지 상수 측정 (Material Stress Fringe Constant Measurement of Specimen under Pure Bending Load by Use of Photoelastic Phase Shifting Method)

  • 류관용;김명수;백태현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권12호
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    • pp.1387-1394
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    • 2014
  • 광탄성 실험법에 의해 측정된 등색프린지 차수를 응력으로 변환시키기 위해서는 광탄성 재료 응력 프린지 상수를 알아야 한다. 광탄성 재료 응력 프린지 상수는 단순 인장시편 또는 압축하중을 받는 원형디스크를 이용하여 측정하는 방법 등이 있다. 이들 방법에서는 시편에 여러 하중을 가하여 하중에 응답하는 프린지 차수의 관계를 최소자승법 등을 이용하여 재료 상수를 결정한다. 본 논문에서는 4점 굽힘 시편에 하중을 가하여 나타나는 프린지로부터 재료 응력 프린지 상수를 결정하였다. 4점 굽힘 시편의 순수 굽힘 구간에서는 주응력 방향이 일정하므로 4단계 위상이동법의 적용이 가능하다. 이 방법은 원형편광기에서 검광판을 0, ${\pi}/4$, ${\pi}/2$, 그리고 $3{\pi}/4$ 라디안 회전시켜 얻은 4개의 광탄성 프린지를 필요로 한다. 4점 굽힘 시편을 이용한 재료의 프린지 상수를 결정하는 방법에서는 일정 하중을 가하여 서로 다른 위치에서도 측정할 수 있는 장점이 있다. 이 방법으로 측정된 재료 응력 프린지 상수는 제조회사에서 제시한 범위이내에 분포하였다.

5종 골내 임플란트의 구조에 따른 주위의 응력분산에 관한 광탄성학적 연구 (A PHOTOELASTIC ANALYSIS OF STRESS DISTRIBUTIONS AROUND FIVE DIFFERENT TYPES OF ENDOSSEOUS IMPLANTS ACCORDING TO THEIR STRUCTURES)

  • 이정남;조성암
    • 대한치과보철학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.643-659
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    • 1993
  • This study was performed for the purpose of evaluating the stress distributions around five different types of implants according to their structures. The stress distribution around the surrounding bone was analysed by two-dimensional photoelastic method. Five epoxy resin models were made, and vertical and lateral forces were applied to the models. A circular polariscope was used to record the isochromatic fringes. The results of this study were summerized as follows : 1. Threaded type implants showed more even stress distribution patterns than cylinderical type implants when vertical and lateral forces were applied. 2. The stress concentrated patterns were observed at the neck portion and middle portion of the cylindrical type implants comparing with threaded type implants when vertical force was applied. 3. Model 1 and model 4 which are tthreaded type implants showed similar stress distribution patterns at the middle and apical portions and more stress was concentrated at the neck porion of model 1 comparing with model 4 when vertical force was applied. The stresses around model 1 were more evenly distributed when lateral force was applied. 4. More stress was concentrated at the neck and middle portion of cylindrical type implants than threaded type implants when lateral force was applied. 5. Model 1 showed the most even stress distribution patterns when lateral force was applied and stress distribution did no occured at the apical portion of modedl 2 when lateral force was applied. 6. There were almost no differences in stress concentrated patterns with or without having hollow design. And the stress concentrated patterns were observed at the corner of apex in model 5 which has hollow design when vertical force was applied.

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위상이동 광탄성법과 멱급수형 응력함수를 이용한 인장시편 중앙 균열선단 주위 응력장 해석 (Analysis of Stress Distribution around a Central Crack Tip in a Tensile Plate Using Phase-Shifting Photoelasticity and a Power Series Stress Function)

  • 백태현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • 본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 멀리 떨어진 직선상에서 위상이동 광탄성법과 멱급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선 처리하여 서로 비교하였다. 정량적인 분석을 위하여 각각의 광탄성 측정 데이터와 계산된 프린지에 대한 퍼센트 오차와 멱급수형 응력함수의 항의 수에 따른 퍼센트 오차에 대한 표준편차를 비교하였다. 응력함수의 항의 수를 변화시켰을 때 표준편차를 계산하였다. 해석 결과 모드I 응력확대계수는 유한요소법과 경험식으로 계산한 값과 2% 이내로 근접하였다.