• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권6호
• /
• pp.551-558
• /
• 1998

Detection of microcrack in {{{{ {Al }_{2 } {O }_{3 } }} ceramics were studided by AE(acoustic emission) technique with 4-point bending test in order to evaluate the fracture process and formation of microcrack. Fully-dense alu-mina ceramics having a different grain size were fabricated by varing the hot-pressing temperature. The grain size of alumina increased with increasing the hot-pressing temperature whereas the bending strength decreasd. The microcracks were observed by SEM and TEM. The generation of AE event increased with increasing the applied load and many AE event was generated at maximum applied load. Alumina with smaller grain size shows the generation of many AE event resulting in an increase of microcrack formation. An intergranular fracture is predominantly observed in fine-grained alumina whereas intragranular fracture occurs predominantly in coarse-grained alumina,. Analysis of micorstructure and AE prove that primary mi-crocracks occur within grain-boundaries of alumina. The larger microcracking were formed by the growth and/or coalesence of primary microcracks. Then the materials become to fracuture by main crack gen-eration at the maximum applied load.

• 지질공학
• /
• 제8권3호
• /
• pp.275-284
• /
• 1998

포천 화강암에 피로하중을 가할 때 암석의 변형 거동과 피로하중에 의해서 생성되는 미세균열의 발달특성을 초음파 속도측정 및 차분변형율 분석을 통하여 연구하였다. 미세균열은 피로하중이 가해지는 방향과 평행하게 생성되며, 피로하중이 가해지는 초기에는 기존의 미세균열이 전파되면서 생성된다. 새로운 미세균열은 피로파괴횟수의 약 1/8-l/6 이상의 지난 후 생성되기 시작한다. 초음파 속도 측정, 차분변형율 분석 및 영구변형 측정은 암석내의 미세균열 발달을 잘 지시한다. 그러나 각 방법에 의하여 규명된 미세균열의 발달상태는 약간의 차이를 보여, 미세균열의 발달을 정량적으로 규명하기 위해서는 각 방법에 의하여 측정된 결과를 종합하여 해석하여야 할 것으로 판단된다. 80% 피로하중 수준에서 초기에 발달하는 미세균열은 70% 하중수준에 비하여 2배 정도로 높아서 하중수준이 커질수록 초기에 발달하는 미세균열의 량은 많아질것으로 판단된다. 그러나 파괴 직전의 시료에 발달한 미세균열의 량은 암석 부피의 약 0.3% 정도로, 포천화강암의 경우 부피의 0.3% 정도의 미세균열이 발달하면 암석이 파괴에 도달하는 것으로 판단된다.

• 암석학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.115-135
• /
• 2009

경상분지 북동부 일대의 제3기 결정질 응회암에서 분포하는 미세균열의 전반적인 분포특성을 규명하였다. 포항시 흥해읍 및 청하면 지역에서 채취한 6개 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 108조의 미세균열은 영상처리를 통하여 구별하였다. 이들 108조의 미세균열은 38장의 영상에서 뚜렷한 선상배열을 보여 주었다. 결정질 응회암에 대한 방향각(${\theta}$)-빈도수(N) 관계도의 전 영역은 미세균열의 분포상에 의하여 20개의 영역으로 분류할 수가 있다. 관계도에서 미세균열의 여러 조는 수직상의 일반적인 절리의 방향과 일치하는 강한 배향성을 보여 준다. 따라서 관계도의 각 영역내에서 빈도가 높은 방향각으로부터 거시적인 수직상 절리의 잠재성을 추측할 수가 있다. 관계도에서 나타난 이러한 절리의 형태는 강화군 석모도의 중생대 화강암의 경우와 거의 동일하다. 결정질 응회암에서 도출한 미세균열의 방향을 종합한 장미도에서, 빈도등급에 따른 미세균열의 우세한 조들의 방향성은 암체에 작용한 최대 압축 주응력의 대표적인 방향성을 시사한다. 한편 결정질 응회암의 미세균열의 방향성에 대하여 경상분지 남서부의 불국사 화강암류에서 분포하는 열린 미세균열 그리고 국내 중생대 화강암류의 석산에서 발달하는 수직 결의 방향성과 비교하였다. 광역 분포도에서 상기한 결정질 응회암 및 불국사 화강암류의 미세균열 조 그리고 수직 결 사이의 분포형이 일치한다는 사실은 결정질 응회암에서 내재하는 미세균열의 계는 국내 중생대 화강암류에서도 광역적으로 발달함을 시사한다.

• 지질공학
• /
• 제11권1호
• /
• pp.51-62
• /
• 2001

본 연구에서는 포천, 거창, 합천 지역에 분포하는 주라기 화강암의 결의 특성을 분석하기 위하여 결을 따라 제작된 박편의 편광현미경 관찰을 수행하였다. 또한 조사선법을 이용하여 미세균열의 방향성, 길이 및 간격을 측정하였다. 그 결과를 보면 석영과 장석 내에 분포하는 미세균열의 선택적 방향성이 결의 방향과 일치하고 있으며, 균열의 길이는 화강암을 구성하는 광물의 입자가 클수록 크게 나타났다. 또한 선택적 배향성을 보이는 미세균열은 rift, grain, hardway 면 순으로 발생빈도, 길이 및 밀도가 잘 발달되어 있다.

• 터널과지하공간
• /
• 제20권3호
• /
• pp.217-224
• /
• 2010

비교적 균질한 3가지 화강암이 암석의 미세구조적 특성과 파괴인성 사이의 관계를 조사하기 위하여 연구되었다. 광학 현미경 관찰로 분석된 광물입자의 장축과 미세균열의 방위에 의하여 파괴인성 및 초음파 속도의 변화를 보였다. 가장 작은 값을 나타내는 파괴인성은 인장응력 방향과 수직하게 발달된 광물입자의 장축 및 미세균열의 방향이 주결에 일치할 때로서 파괴가 연약면인 광물입자의 장축이나 미세균열의 우세방향에 평행하게 전달될 때이다. SR 시편으로 측정된 파괴인성값은 1.63~2.62 MPa $m^{0.5}$의 변화를 보이며, 그 값들은 광물입자의 평균크기 및 미세균열의 평균길이와 관련된다.

• Computers and Concrete
• /
• 제7권4호
• /
• pp.387-402
• /
• 2010

From typical stress-axial strain curve and stress-volume strain curve of a concrete under uniaxial compression, the initiation and localization of microcracks within the interior of the specimen can be identified. The occurrence of random microcrack indicates the end of the linear elasticity, and the localization of microcrack implies formation of major crack, which triggers the onset of unstable crack propagation. The interval between initiation and localization of microcracks is characterized by a stable microcrack growth. Based on fracture behavior observed from a uniaxial compressive test of a concrete cylinder, a model has been developed to extract fundamental fracture properties of a concrete, i.e. the equivalent fracture toughness and the size of fracture process zone. The introduction of cracking Poisson's ratio accounts for tensile failure characteristics of concrete even under uniaxal compression. To justify the validity of the model proposed, tests on three-point bending have been performed to obtain the fracture toughness in accordance with two parameter fracture model and double-K fracture model. Surprisingly, it yields favorably comparable results and provides an encouraging alternative approach to determine fracture properties for concretes.

• 터널과지하공간
• /
• 제9권4호
• /
• pp.364-372
• /
• 1999

우리나라의 대표적인 암석의 하나인 화강암에 대하여 내부결합에 의한 역학적 특성을 고찰하였다. 조사선(scanline)을 이용하여 암석 내에 존재하는 불연속면의 간격과 길이를 펑가하였다. 화강암에 잠재적으로 존재하는 미소균열의 선택적 배향성과 분포성상을 관찰하기 위해서 암석시펀을 Rift, Grain및 Hardway축의 3방향으로 구분하여 각각의 박편을 제작하여 균열밀도와 균열길이를 정량적으로 평가하였다. 그 결과 균열은 결의 세 방향에 대하여 직교하는 경향이었다. 균열 밀도는 방향에 따라 달랐으나 길이는 큰 영향이 없었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
• /
• pp.49-52
• /
• 2005

In the development of a propellant tank using liquid oxygen and liquid hydrogen, the improvement of microcrack resistance of carbon/epoxy composites is necessary for the application of a composite material to tank structures. In this research, two types of carbon/epoxy composites with different matrix systems were tested to measure interlaminar shear strength (ILSS), one of the material properties to evaluate fiber-matrix interface adhesion indirectly. Short beam specimens were tested inside an environmental chamber at room temperature(RT) and at cryogenic temperature( - 150 $^{\circ}C$) respectively. Results showed that the matrix system with large amount of bisphenol-A and CTBN modified rubber had good performance at cryogenic temperature.

• 한국재료학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.132-138
• /
• 1999

In order to investigate the toughening characteristic by microcrack formation in ceramic composites, $Al_2$O$_3$/(0~20)vol% YAG composites containing equiaxed second grains were fabricated using$ Al_2$$O_3$ during hot-pressing. AE(acoustic emission) measurements have been coupled with fracture toughness experiments of SENB method, to evaluate the microcrack formation and the improvement in fracture toughness of ceramic composites. Formation of microcrack was detected by Ae. The generation of AE events increased with increasing of load when load was applied at specimen. The AE events are generated mainly around at maximum load. Specially, the detected AE evetns of composites are many as compared with monolithic $Al_2$$O_3$. Fracture toughness of composites was improved than that of monolithic alumina. $Al_2$O$_3$/YAG composites exhibit main toughening effects by microcracking, results from mutual coalesence of microcracks being generated under applied load. However, there are few toughening mechanism like microcracking in monolithic alumina.

• 암석학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.129-143
• /
• 2007

강화군 석모도 일대의 중생대 화강암 및 세립질 흑운모화강암에서 분포하는 미세균열의 분포특성을 규명하였다. 14개소에서 채취한 암석시료의 수평면 상에서 발달하는 미세균열에 대하여 영상처리를 통하여 구별하였다. 미세균열의 방향성과 석모도의 중생대 화강암에서 발달하는 18조의 절리의 방향성과 대비하였다. 상관도에서 미세균열의 여러 조는 수직상의 일반적인 절리의 방향과 일치하는 강한 배향성을 보여 준다. 이러한 대비의 결과에서 거시적인 절리는 기존 미세균열의 성장 및 계단식 절리작용의 산물의 가능성을 시사한다. 또한 이 연구에서 수행한 방법론에 의하여 도출된 미세균열의 방향성을 전국의 쥬라기 및 백악기 화강암 석산에서 측정된 1번 및 2번 면의 방향성과 상호 대비하였다. 분포도에서 보는바와 같이, 미세균열과 이들 면과의 분포형태가 일치한다는 사실은 전국의 쥬라기 및 백악기 화강암에서도 이와 유사한 미세균열의 계가 광역적으로 나타날 가능성을 시사한다. 각 영역내에 속하는 이들 미세균열의 조들은 다른 지질 과정 및 변화하는 조건하에서 점차 형성된 복잡한 복합적인 미세균열의 계를 구성한다.