• 제목/요약/키워드: V-노치균열

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열하중을 받는 이종재 V-노치 균열의 응력강도계수 해석

  • 문창호;조상봉;김진광;노홍래
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 추계학술대회 논문요약집
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    • pp.240-240
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    • 2003
  • V-노치 균열에서 열하중이 작용하는 경우는 비제차형 경계조건의 문제가 되고, 이 조건에 대한 방정식의 일반해를 구하기 위해서 재차형 연립방정식에 대한 일반해(Homogeneous solution)와 비제차형 연립방정식에 대한 특수해(Particular solution)의 두 가지 해를 구할 수 있다. 이들 해는 V-노치 균열에 대한 고유치가 되고 이 고유치가 중복근을 가지게 되는 경우에는 로그항(1n[r])이 나타나게 되고 이 항에 의해서 응력을 무한대로 발산시키므로 이를 대수응력특이성이라 한다. 열하중이 작용할 때 대수응력특이성을 나타내는 로그항의 계수가 영(0)이 되어 대수응력특이성이 사라지게 되므로 V-노치 선단에서의 응력특이성은 고유치와 그에 대한 고유벡터에 의해 결정된다. 본 논문에서는 비정상상태 열하중이 가해지는 등방성 이종재료 내의 V-노치 균열문제에서 패기 각도와 이종재료의 기계적 성질에 의해 결정되는 응력특이성지수를 구하고 이에 대한 응력강도계수를 유한요소해석 프로그램인 ANSYS와 상반일 경로 적분법(RWCIM)을 이용하여 구하였다.

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접착 보강된 노치 균열판의 응력확대계수 산정을 위한 비등매개변수 모델 기반의 3차원 가상균열닫힘법 (Three-Dimensional Virtual Crack Closure Technique Based on Anisoparametric Model for Stress Intensity Factors of Patch Repaired Plates with Cracks at Notches)

  • 안재석;우광성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권1A호
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    • pp.39-48
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    • 2012
  • 본 논문에서는 V형 노치 및 반원형 노치 균열을 갖는 패치보강 적층판의 응력확대계수 산정을 위하여 수치해석적 방법을 사용한다. p-수렴 비등매개변수 모델이 고려되고, 이와 같은 비등매개변수 모델의 결과를 활용한 3차원 가상균열닫힘법에 대한 식이 표현된다. 1차원 로바토 함수로부터 확장된 3차원 계층적 형상함수를 가지고서, 임의의 요소에서의 변위장의 변위-변형률 관계와 3차원 구성방정식이 표현된다. 원형경계의 기하형상을 나태내기 위해 초유한사상기법을 사용한다. 응력집중계수, 응력분포, 자유도, 그리고 무차원 응력확대계수 등의 항목에 대해서, 제안된 모델의 정확도와 단순성이 기존의 결과들과의 비교를 통해 설명된다. 균열 적층판의 폭, 높이, 노치근입부의 반경, V형 노치의 경사각, 균열길이 등의 변화에 따른 응력확대계수가 산정된다.

이종재료간 V-노치균열의 응력특이성과 응력강도계수의 특성 및 결정에 관한 연구 (A Study on the Determination and Characteristics of Stress Intensity Factors and Stress Singularities for V-notched Cracks in Dissimilar Materials)

  • 조상봉;윤성관
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권10호
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    • pp.1890-1899
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    • 1992
  • 본 연구에서는 이종재료간의 Ⅴ-노치균열의 노치각도 및 재료의 종류에 따른 응력특이성지수와 응력강도 계수 해석에 각각 뉴톤-랍슨법(newtonraphson method), 뉴톤-랍슨법과 최소자승법을 이용한 선점법(collocation method)인 수치해석적 방법을 응용하고, 광탄성 등색선 무늬를 컴퓨터 그래픽하여 응력특이성지수와 응력강도계수가 모우드(mode)에 미치는 특성과 경계요소법(boundary element method)으로 응력해석한 결과로써 선점법을 이용하여 응력강도계수를 해석하고 기존의 결과등과 비교, 검토하 고자 한다.

등방성 이종재료 내의 V-노치 균열에 대한 대수 응력특이성에 관한 연구 (A Study on Logarithmic Stress Singularities for V-notched Cracks in Isotropic Dissimilar Materials)

  • 김우진;김진광;조상봉
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.747-750
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    • 1997
  • Using complex potentials and the concept of repeated roots for general solutions, logarithmic stress singularities and coefficient vectors for v-notched cracks in isotropic dissimilar materials are evaluated and demonstrated to have no influence on the logarithmic stress singularities.

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유사등방성 이종재료 내의 V-노치 균열에 대한 고유치와 고유벡터 해석 (An Analysis of Eigenvalues and Eigenvectors for V-notched Cracks in Pseudo-isotropic Dissimilar Materials)

  • 김진광;조상봉
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권11호
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    • pp.129-139
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    • 2000
  • The problem of eigenvalue and eigenvector is obtained from a V-notched crack in pseudo-isotropic dissimilar materials by the traction free boundary and the perfect bonded interface conditions. The complex stress function is assumed as the two-term William's type. The eigenvalue is solved by a commercial numerical program, MATHEMATICA to discuss stress singularities for V-notched cracks in pseudo-isotropic dissimilar materials. The RWCIM(Reciprocal Work Contour Integral Method) is applied to the determination to eigenvector coefficients associated with eigenvalues. The RWCIM algorithm is also coded by the MATHEMATICA.

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V-노치균열의 응력장과 경계배치법에 의한 파괴변수 (Stress Fields for the V-notched Crack and Fracture Parameters by Boundary Collocation Method)

  • 배정배;최성렬
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권1호
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    • pp.66-76
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    • 2003
  • The arbitrary V-notched crack problem is considered. The general expressions for the stress components on this problem are obtained as explicit series forms composed of independent unknown coefficients which are denoted by coefficients of eigenvector. For this results eigenvalue equation is performed first through introducing complex stress functions and applying the traction free boundary conditions. Next solving this equation, eigenvalues and corresponding eigenvectors are obtained respectively, and finally inserting these results into stress components, the general equations are obtained. These results are also shown to be applicable to the symmetric V-notched crack or straight crack. It can be shown that this solutions are composed of the linear combination of Mode I and Mode II solutions which are obtained from different characteristic equations, respectively. Through performing asymptotic analysis for stresses, the stress intensity factor is given as a closed form equipped with the unknown coefficients of eigenvector. In order to calculate the unknown coefficients. based on these general explicit equations, numerical programming using the overdetermined boundary collocation method which is algorithmed originally by Carpenter is also worked out. As this programming requires the input data, the commercial FE analysis for stresses is performed. From this study, for some V-notched problems, unknown coefficients can be calculated numerically and also fracture parameters are determined.

이종재 V-노치 균열의 대수응력특이성과 계수벡터에 관한 연구 (A Study on Logarithmic Stress Singularities and Coefficient Vectors for V-notched Cracks in Dissimilar Materials)

  • 조상봉;김우진
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권9호
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    • pp.159-165
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    • 2003
  • Most engineers interested in stress singularities have focused mainly on the research of power stress singularities for v-notched cracks in dissimilar materials. The logarithmic stress singularity was discussed a little in Bogy's paper. The power-logarithmic stress singularity was reported by Dempsey and Sinclair. It was indicated that the logarithmic singularity is only a special case of power-logarithmic stress singularities. Then, Dempsey reported specific cases which have power-logarithmic singularities even fur homogeneous boundary conditions. It was known that logarithmic stress singularities for v-notched cracks in dissimilar materials occurs when the surfaces of a v-notched crack have constant tractions. In this paper, using the complex potential method, the stresses and displacements having logarithmic stress singularities were obtained and the coefficients vectors were calculated by a numerical program code: Mathematica. It was shown that our analysis models don't have logarithmic stress singularities under the constant tractions, although the coefficient vectors are existing.

유사등방성과 이방성 이종재료 내의 V-노치 균열에 대한 응력특이성에 관한 연구 (A Study on Stress Singularities for V-notched Cracks in Pseudo-isotropic and Anisotropic Dissimilar Materials)

  • 조상봉;김진광
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권10호
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    • pp.152-163
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    • 1999
  • The problem of eigenvalue and eigenvector for v-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials was obtained to discuss stress singularities from traction free boundary and perfect bonded interface conditions assuming like the form of complex stress function for v-notched cracks in an isotropic material. Eigenvalues were solved by a commercial numerical program, MATHEMATICA. The relation between wedged angle and material property for eigenvalue, ${\lambda}$ indicating stress singularities of v-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials was examined.

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유사등방성과 이방성 이종재 V-노치 균열의 고유벡터계수 해석 (An Analysis of Eigenvector Coefficient for V-notched Cracks in Pseudo-isotropic and Anisotropic Dissimilar Materials)

  • 김진광;조상봉
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.88-94
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    • 2001
  • The V-notched crack problem in dissimilar materials can be formulated as an eigenvalue problem. The RWCIM(Reciprocal Work Contour Integral Method) is applied to the determination of the eigenvector coefficients associated with eigenvalues for V-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials. The RWCIM algorithm is programed by the commercial numerical program, MATHEMATICA. The numerical results obtained are shown that the RWCIM is a useful method for determining the eigenvector coefficients of V-notched cracks in pseudo-isotropic and anisotropic dissimilar materials.

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V노치 및 예리한 균열을 갖는 N 다변형 단면 입체 실린더의 3차원 진동해석 (Three-Dimensional Vibration Analysis of Solid Cylinders of N-Sided Polygonal Cross-Section Having V-notches or Sharp Cracks)

  • 김주우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.433-442
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    • 2009
  • 본 연구는 V노치 또는 예리한 균열이 존재하는 N 다변형 단면 입체 실린더에 대한 새로운 3차원 진동 데이터를 제시한다. 본 논문에서는 수학적으로 완전한 대수삼각다항식과 V노치 선단을 따라 존재하는 3차원 응력특이도를 명확히 다루는 허용에지함수와 함께 Ritz방법이 적용된다. 응력특이도를 포함하는 다변형 입체 실린더의 정확한 고유진동수 및 모드형상을 얻기 위해서는 에지함수가 필요하다는 것이 수렴도 분석을 통하여 입증된다.