Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.8
no.4
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pp.90-96
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2009
The loading condition of actual construction works is complex. The shear effect of mixed-mode load component are crack propagation mechanism in step larger than the crack initial mechanism. Therefore, in this study received a mixed-mode loading on fatigue crack stress ratio on crack propagation path and speed of progress to learn whether stress affects crack propagation. ${\Delta}$ P a constant state of fatigue tests in Mode I, II give the same stress ratio, frequency 10Hz, sinusoidal waveform was used. A lower stress ratio fatigue crack propagation angle is small. This is less affected by the Mode II. Therefore, a mixed-mode fatigue crack propagation is to progress by the Mode. Stress ratio in a mixed mode crack in the path of progress and found a lot of impact.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.31
no.4
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pp.432-440
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2007
In this study, we have investigated the closure behavior of fatigue cracks in SAPH440 steel plates under a mixed-mode I+II loading. A crack image capturing system as a direct measuring method was used to measure the closure levels at a crack tip. The crack closure levels in the fluctuation and stable sections were increased with the increase of the mode mixture ratio. The mode mixture ratio independent fatigue crack propagation rates equation was calculated by considering mixed-mode crack closure levels. The equation was examined according to the application method of crack opening ratio. The fracture surface analysis by C-scan method was also performed in order to investigate the closure mechanism and propagation mode of crack under the mixed-mode I+II loading. The crack closure under the mixed mode I+II is confirmed as a surface roughness closure by the quantitative analysis of fracture surface using the proposed surface roughness parameter.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.25
no.11
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pp.1829-1834
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2001
The aim of this study is to investigate the ductile fracture behavior under mixed mode (I/II) loading using SA533B pressure vessel steel. Anti-symmetric 4-point (AS4P) bonding tests were performed to obtain the J-R curves under two different mixed mode (I/II) loadings. In addition, the fractographic examination of fracture surfaces was carried out to compare with those of pure Mode I and Mode II. In conclusions, the J-R curves under Mixed Mode (I/II) loading were located between those of Mode I and Mode II loadings. When the mixture ratio of mixed mode (I/II) loading was high, the J-R currie of mixed mode (I/II) loading approached that of pure mode I loading after some amount of crack propagation. In contrast with the above fact, if the mixture ratio was low, the J-R curve looked after that of pure mode II loading. The fractographic evidences such as the shape of dimples under different loading conditions supported these conclusions.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.26
no.11
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pp.2287-2296
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2002
Most cracks in the structure occur under mixed mode loading and those fatigue crack propagation behavior heavily depends on the stress ratio. So, it is necessary to study the fatigue behavior under mixed mode loading as the stress ratio changes. In this paper, the fatigue crack propagation behavior was respectively investigated at stress ratio 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 and we changed the loading application angle into 0$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 60$^{\circ}$ to apply various loading mode. The mode I and II stress intensity factor of CTS specimen used in this study was calculated by the displacement extrapolation method using FEM (ABAQUS). Using both the experiment and FEM analysis, we have concluded the relationship between crack propagation rate and stress intensity factor range at each loading mode due to the variation of stress ratio. Also, when the crack propagated under given stress ratio and loading mode condition, we have concluded the dominant factors of the crack propagation rate at each case.
Most cracks in the structure occur under mixed mode loadings and those propagation depend on the stress ratio very much. So, it is necessary to study the fatigue behavior under mixed mode loading as stress ratio changes. In this paper, fatigue crack propagation behavior was investigated respectively at stress ratio 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 and we change loading application angle to $0^{\circ},\;30^{\circ},\;60^{\circ}$ to apply various loading. mode. The mode I and II stress intensity factors of CTS specimen used in this study were calculated by displacement extrapolation method using FEM(ABAQUS). Using both the study through the experiment and the theoretical study through FEM analysis, we studied the relation between crack propagation rate and stress intensity factor range at each loading mode due to the variation of stress ratio. Also, when the crack propagated under given stress condition and given loading mode condition, we studied what the dominant factors of the crack propagation rate were at each case.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.22
no.6
s.171
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pp.152-158
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2005
The stress conditions acting on the practical structure are complex, and thus most cracks existing in the practical structures are under mixed-mode loading conditions. The effect of shear load component of mixed-mode loading acts more greatly in the stage of crack initiation and initial propagation than crack propagation stage. Hence, research on the behavior in the stage of crack initiation and initial propagation need to be examined in order to evaluate behavior of mixed-mode fatigue cracks. In this study, the crack tip displacement(CTD) was measured by using the direct measuring method(DMM). We examined the behavior at crack tip by determining crack opening load$(P_{op})$. From the test results, the propagation behavior of mixed-mode fatigue cracks was evaluated by considering mixed-mode crack closure. Also, we examined the characteristic of crack propagation under mixed-mode loading with crack propagation direction.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.4
no.4
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pp.171-178
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1996
DCB(pure mode I) and CLS(mixed mode) tests were performed to investigate the effect of fracture mode on the interlaminar fracture of composite laminate. Mode I critical strain energy release rate was found to be $133J/m^2$ from the DCB test and total strain energy release rate decreased from $1, 270J/m^2$ as thickness ratio(tl/t) varied from 0.333 to 0.667 from the crease from the CLS test. Crack length had no effect on the total strain energy release rate and load was almost constant during the crack growth of the specimen which had the specific thickness ratio. Crack initiated when the stress of the strap ply reached constant stress $42kgf/mm^2$ which was found to be independent of the thickness ratio.
In this study, retardation behavior of fatigue crack under single overloading of the mixed mode I+II state was experimentally investigated. To produce single overload in the mixed mode I+II state, the compact tension shear (CTS) specimen and loading device were used. The propagation tests for fatigue crack were performed under mode I loading overloading afterwards. We examined the observed deformation aspects, variation of fatigue life and crack propagation rate, and the aspects of retardation behavior from tests. The retardation effect of mixed-mode single overload on fatigue crack propagation behavior was smaller than that of mode I single overload. It has been confirmed that the retardation behavior did not immediately appear and the retardation length was short when the component of mixed-mode overload was changed.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2003.06a
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pp.1508-1512
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2003
In this study, retardation behavior of fatigue crack under single overloading of the mixed mode state was experimentally investigated. To produce single overload in the mixed mode I+II state, the compact tension shear (CTS) specimen and loading device were used. The propagation tests for fatigue crack were performed under mode I and mixed-mode loading overloading afterwards. We examined the observed deformation aspects, the variation of fatigue life and crack propagation rate, and the aspects of retardation behavior from tests. The retardation effect of mixed-mode single overload on fatigue crack propagation behavior was smaller than that of mode I single overload. Also the loading modes of variable and constant amplitude loads have influence on the retardation behavior of fatigue cracks.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.35
no.1
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pp.58-65
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2007
Mixed mode interlaminar fracture behaviors of carbon fabric/epoxy composites were investigated through MMF (Mixed Mode Flexural) test by varying mixed mode ratio ranging from 20% to 90%. Mixed mode interlaminar fracture criteria based on NL point and 5% offset point were also suggested in order to predict mixed mode interlaminar fracture behaviors. Fracture surfaces and crack propagating behaviors were examined through a travelling scope and a scanning electron microscope. According to the results, mixed mode interlaminar fracture behaviors can be predicted by mixed mode interlaminar fracture criterion with m=1.5 and n=0.5 on the basis of NL point or mixed mode interlaminar fracture criterion with m=2 and n=3 on the basis of 5% offset point. Fracture surfaces and crack propagating behaviors are sensitive to mixed mode ratios. MMF test can be successfully applicable in evaluating mixed mode interlaminar fracture toughness of carbon fabric/epoxy composites.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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