• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권2호통권75호
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• pp.243-251
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• 2005

용접접합부 균열의 파괴 역학적 해석을 위해서는 용접 중에 발생하는 잔류응력을 고려하여 해석이 수행되어야 한다. 잔류응력이 존재하면 J-적분은 더 이상 적분경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 특성을 잃어버리게 된다. 그러므로 용접접합부 균열의 J-적분 해석을 위해서는 잔류응력이 존재하는 경우에도 적분경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 새로운 J-적분식이 도입되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 J-적분을 수정하여 잔류응력이 존재하는 경우에 경로 독립성을 유지하는 J-적분을 고찰하고, 이를 이용하여 잔류응력과 외력이 동시에 작용하는 균열선단에서의 J-적분을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 자체개발한 탄소성 해석 프로그램을 이용하여 용접 시 잔류응력과 외력에 대한 응력분포를 계산하였으며, 이를 이용하여 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 J-적분을 계산하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.423-431
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• 2004

용접접합부 균열의 파괴역학적 해석을 위해서는 용접중에 발생하는 잔류응력해석과 파괴해석이 병행되어야 한다. 잔류응력이 존재하면 J-적분은 더 이상 적분경고에 관계없이 인정한 값을 갖는 특성을 잃어버리게 된다. 또한 균질한 재료와는 달리 이종재료 계면균열에서는 균열선난에서 Mode I과 Mode II의 파괴거동이 동시에 발생한다. 그러므로 이종강재 용접접합부 균열의 J-적분 해석을 위해서는 이종강재 용접시 발생하는 잔류응력이 존재하는 경우에도 적분경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 새로운 J-적분식이 도입되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 기존의 J-적분을 수정하여, 이종강재 용접시 발생하는 잔류응력이 존재하는 경우에 경로 독립성을 유지하는 J-적분을 고찰하고, 이를 이용하여 잔류응력과 외력이 동시에 작용하는 균열선단에서의 J-적분을 해석할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 자체개발한 탄소성 해석프로그램을 이용하여 이종강재 용접시 잔류응력과 외력에 대한 응력분포를 계산하였으며, 이를 이용하여 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 J-적분을 계산하였다.

• 전산구조공학
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• 제9권4호
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• pp.173-179
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• 1996

용접구조물의 파괴거동을 분석하기 위해서는 용접중의 열전달 해석, 잔류응력 해석, 그리고 파괴해석이 같이 병행되어야 한다. 잔류응력이 존재하면 J-적분은 적분 경로에 관계없이 일정한 값을 갖는 특성을 잃게 된다. 그러므로 용접부의 J-적분 해석을 위해서는 별도의 프로그램을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 균열선단에서의 J-적분을 계산하기 위한 이론식 및 프로그램을 개발하였으며 적용사례로 박판 및 후판의 다층용접에 대한 J-적분값을 계산하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.1781-1791
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• 1991

본 연구에서는 천이온도하에 있는 물체의 균열의 거동을 연구하기 위하여 선 적분 형태의 J적분을 유도하고 유한요소법으로 수치계산하여 기존의 결과와 비교한다. 한편 관성항과 재료의 물성치가 J적분값에 미치는 영향을 검토한다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.537-549
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• 1999

선형탄성 파괴해석은 균열을 갖는 변형률 경화재료의 파괴거동을 예측하는데 불충분하기 때문에 최근에는 균열 선단 부에서 대규모 소성 역을 갖는 균열 체에 적용할 수 있는 많은 파괴역학개념이 제안되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 대규모항복 조건하의 연성파괴를 보이는 평판을 정확하게 해석할 수 있는 새로운 유한요소모델을 제시하고자 한다. 균열 선단 부의 응력 장을 정의하는데 가장 지배적인 파괴매개변수인 J-적분 값과 소성 역의 크기 및 형상을 J-적분법과 등가영역적분법을 통해 파괴거동을 설명할 수 있도록 증분소성이론에 기초를 둔 p-version 유한요소해석이 채택되었다. 제안된 유한요소모델에 의한 수치해석결과는 이론 해와 h-version 유한요소해석과 비교되었다.

• 한국해양공학회지
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• 제7권1호
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• pp.3-12
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• 1993

용접부의 파괴특성을 J-적분을 이용하여 유한요소법으로 해석하였다. 용접부 의 열전달 해석 및 응력해석을 수행한후 crack을 도입하여 crack 주위의 자류응력 해석을 통하여 crack tip에서의 J- 적분치를 계산하였다. 이차원 및 삼차원에서의 파괴해석을 위한 modeling 과정을 소개하였으며 대표적인 계산결과를 소개하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.542-546
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• 2005

연성 크랙의 발생 평가를 위한 J-적분이 충격 하중을 받는 탄소성 3점 굽힘 시험편들에 대하여 연구한다. J-적분을 측정하고 평가하는 실험적인 방법이 연구되었으며 이 결과가 유한 요소법을 이용한 탄소성 이론 해석을 한 값들과 비교하여 거의 일치함을 보였다. 이론적인 수치 해석으로서도 본 연구의 유한 요소 모델로서 J-적분값을 계산할 수 있으며 삼점 굽힘 시험편의 동적 비선형 파괴 실험에 있어서 크랙 입구 개구 변위 (CMOD)에 의하여 J-적분값의 단순 계산이 가능함을 입증하였다. 탄소성 재료의 특성이 여러 가지의 충격 속도들에서 고려된다. J-적분은 충격 실험 동안 얻어진 사진들로부터 직접적으로 측정된 크랙 입구 개구 변위로부터 예측될 수 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권5호
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• pp.631-640
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• 2013

본 논문에서는 R6 코드와 RCC-MR A16 코드에서 원주방향 균열 배관에 대해 제시하는 1,2 차 복합 하중하에서 J-적분 계산법에 대한 정량적인 비교를 하였다. 균열의 형상, 균열의 깊이, 2 차 하중의 크기 변수에 대한 유한요소 해석을 수행 하였고 유한요소 해석 결과를 이용해 각 코드의 J-적분 평가법에 대한 정량적인 비교를 하였다. R6 코드는 $L_r=1$ 부근에서 보수적으로 평가 되었으며 RCC-MR A16 코드의 경우 기계하중이 작은 영역에서 보수적으로 평가되었다. 이와 같은 결과를 토대로 본 논문에서는 원주방향 균열이 있는 배관에 대하여 각 코드의 J-적분 계산을 보완할 수 있는 방법을 제시하였다. 그 결과로 보완된 J-적분 계산이 유한요소해석 결과와 잘 일치하는 것을 확인 하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.427-431
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• 1986

3점 굽힘 시험편, 중앙균열 인장 시험편, 콤팩트 인장 시험편에 대한 J적분식을 하나의 일반화된 형태로 유도한다. 이 일반식은 Eftis와 Liebowitz에 의해 제안된 하중과 하중점 변위 사이의 관계와 Sumpter에 의한 탄성과 소성성분 J적분의 중첩개념을 이용함으로써 유도된다. 일반식에 포함된 .eta.계수를 위 3가지 시험편에 대해서 결정한다. 위 3가지 시험편에 대한 J적분의 최종식은 하중과 하중점 변위곡선 아래의 면적을 측정하지 않아도 되는 형태로 나타난다. 본 연구의 결과식은 Landes등에 의한 실험치와 비교하여 매우 잘 일치함을 보인다.

• 대한기계학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.101-109
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• 1981

균일 인장하중하에 있는 고체 내부에 고립된 제 1형 탄소성 크랙의 반취성 파괴를 경사슬립밴드모델(inclined slip band model)로서 연속크랙전위(conticuum crack dislocation) 및 연속격자 전위(continum lattice dislocation)을 이용하여 이론적으로 연구하였다. 크랙전위 및 격자전위에 관한 힘평형을 나타애는 연립특이적분방정식의 해는크랙전위 및 격자전위에 관한 적정밀도함수를 가지고 특이함을 해소하는 조건을 부가하여 얻는다. 이특이항 해소조건의 타당성은 처음으로 소성영역의 크기를 그 판단기준으로 검토되었으며, 그결과 합당한 것으로 확인되었다. 또한 상기방법으로부터 산출된 COD는 소규모 성역을 넘어서도 선형적으로 .KAPPA.$^{2}$.EPSILON..sigma.$_{Y}$ 에 따라 변화함을 알게 된다. 상기모델에서 위축적분경로(Shrunk path) 상의 J 적분치를 J=.delta..sigma.$_{Y/}$sin2.theta.의 형태로 유도하였는데, 이것은 J 적분에 관한 Eshelby의 힘개념을 구체적으로 표현한다: J는 크랙전파방향으로 탄소성크랙정점에 작용하는 가상적인 힘이며, 1/2 J의 한 슬립편면상에서의 분력은 그 슬립정면사으이 보든 격자전위에 작용하는 전단력의 총화와 같다. 같다.