• 제목/요약/키워드: single edge notched specimen

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SEN시편에서의 무게함수 계산 (Calculation of weight functions in single edge notched specimen)

  • 안득만
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.604-610
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    • 1991
  • In this paper, the weight functions for the Mode I and Mode II in SEN(single edge notched) specimen are obtained by superposition of the displacement in the singular field of the Buckner type and the displacements by opposite tractions induced by the singular field. The stress intensity factors, $K_{I}$ and $K_{II}$ are calculated by the weight function theory in SEN specimen under the loading equivalent to uniform tension and shear at infinity in Griffith crack. And the results are compared with the exact solutions.s.

Direct and indirect methods for determination of mode I fracture toughness using PFC2D

  • Sarfarazi, Vahab;Haeri, Hadi;Shemirani, Alireza Bagher
    • Computers and Concrete
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    • 제20권1호
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    • pp.39-47
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    • 2017
  • In this paper, mode I fracture toughness of rock was determined by direct and indirect methods using Particle Flow Code simulation. Direct methods are compaction tension (CT) test and hollow centre cracked quadratic sample (HCCQS). Indirect methods are notched Brazilian disk (NBD) specimen, the semi-circular bend (SCB) specimen, hollow centre cracked disc (HCCD), the single edge-notched round bar in bending (SENRBB) specimen and edge notched disk (END). It was determined that which one of indirect fracture toughness values is close to direct one. For this purpose, initially calibration of PFC was undertaken with respect to data obtained from Brazilian laboratory tests to ensure the conformity of the simulated numerical models response. Furthermore, the simulated models in five introduced indirect tests were cross checked with the results from direct tests. By using numerical testing, the failure process was visually observed. Discrete element simulations demonstrated that the macro fractures in models are caused by microscopic tensile breakages on large numbers of bonded discs. Mode I fracture toughness of rock in direct test was less than other tests results. Fracture toughness resulted from semi-circular bend specimen test was close to direct test results. Therefore semi-circular bend specimen can be a proper test for determination of Mode I fracture toughness of rock in absence of direct test.

SENT시험편을 이용한 CFRP/GFRP 하이브리드 적층재의 노치선단부 변형률 평가 (The Strain Evaluation of the Notch tip Area for the CFRP/GFRP Hybrid Laminate Plate using the SENT Specimen)

  • 강지웅
    • 한국안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.15-21
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    • 2014
  • The aim of this work is conduct the study on light weight and structural performance improvement of the composite wind power blade. GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) pre-empted by CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic), the major material of wind power blade, was identified the superiority of mechanical performance through the tensile and fatigue test. SENT(Single Edge Notched Tension) specimen fracture test was conducted on the specimen that laminated together 2 ply CFRP with 4 ply GFRP through DIC(Digital Image Correlation) analysis. The SENT specimen thickness and $a_0/W$ ratio is 1.45 mm and 0.2, respectively. The fracture test accomplished with displacement control with 0.1 mm/min at the room temperature. The experimental apparatus used for the fracture test consisted of a 50kN universal dynamic tester and CCD camera connected to a personal computer (PC), which was used to record images of the specimen surface. Following data acquisition, the images and load-displacements were transferred to the PC, on which the DIC software was implement. The experiment and DIC analysis results show that CFRP/GFRP laminated composite exhibits improvement of the strength, compared with that of the existing blade material. This study shows the result that the strength of CFRP rotor blade of wind turbine satisfies through the experimental and DIC method.

The Effect of Temperature on Stress Corrosion Cracking of AI Brass under Flow

  • Lim, Uh-Joh;Jeong, Hae-Kyoo
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제2권3호
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    • pp.135-140
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    • 2003
  • The effect of temperature on stress corrosion cracking o f Al-brass used in vessel heat exchanger tube was studied in 3.5% NaCI + 0.1% $NH_4OH$ solution. The SCC test using a CDT(constant displacement test) and the specimens using a SEN(single edge notched) specimens. For setting the environment similar to working environment of a heat exchanger, the specimens was immersed in solution and solution flow onto the specimens were performed. The results are as follows : The latent time of stress corrosion crack occurrence gets shorter, as the temperature gets higher. Dezincification phase showed around the crack occupy wider range, as the temperature gets higher. Zn composition falls under 4% at the dezincifiction area.

혼합모드 하중을 받는 균열시편의 피로균열진전거동 평가 (Estimation of Fatigue Crack Growth Behavior of Cracked Specimen Under Mixed-mode Loads)

  • 한정우;우은택;한승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권7호
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    • pp.693-700
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    • 2015
  • 혼합모드 피로하중을 받는 균열을 갖은 CTS 시편에 대하여 균열경로 예측이론과 Tanaka 의 등가 응력확대계수식을 적용하여 피로균열진전거동을 평가하였다. 새롭게 생성되는 균열선단의 응력확대계수 산정은 ANSYS 를 이용한 유한요소법을 통해 이루어졌고, 균열경로와 균열증분은 마이크로소프트 엑셀에 프로그래밍한 균열경로예측식과 Paris 식으로 계산되었다. 균열증분으로 새롭게 생성된 균열선단의 기하학적인 정보는 엑셀의 기능을 이용해 ANSYS 의 KSCON 명령어가 인식할 수 있게 변화시켜 균열모델링을 용이하게 하였다. 반복적인 균열해석을 위해 유한요소법과 엑셀을 결합한 FECTUM(Finite Element Crack Tip Updating Method)을 개발하였다. 개발된 FECTUM 을 편측 3 점 굽힘을 통해 혼합모드의 구현이 가능한 SENB 시편(Single Edge Notched Bend Specimen)에 적용해본 결과, 균열경로는 물론 파단될 때까지의 피로하중 반복수의 차이가 3% 미만으로 잘 일치하는 모습을 보여, 개발된 기법의 타당성을 검증하였다.

음향방출을 이용한 일방향 탄소섬유강화 플라스틱의 손상평가에 관한 연구 (A Study on the Damage Estimation of Uni-directionally Oriented Carbon Fiber Reinforced Plastics using Acoustic Emission)

  • 이장규;박성완;김봉각;우창기
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.30-36
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    • 2005
  • This study is to investigate a damage estimation of single edge notched tensile specimens as a function of acoustic emission(AE) according to the uni-directionally oriented carbon fiber/epoxy composites, CFRP In fiber reinforced composite materials, AE signals due to several types of failure mechanisms are typically observed. These are due to fiber breakage, fiber pull-out matrix cracking, delamination, and splitting or fiber bundle breaking. And these are usually discriminated on the basis of amplitude distribution, event counts, and energy related parameters. In this case, AE signals were analyzed and classified 3 regions by AE event counts, energy and amplitude for corresponding applied load. Bath-tub curve shows 3 distinct periods during the lifetime of a single-edge-notch(SEN) specimen. The characterization of AE generated from CFRP during SEN tensile test is becoming an useful tool f3r the prediction of damage failure or/and failure mode analysis.

얇은 막재에서 주름이 파괴거동에 미치는 영향 (Effect of Wrinkling on Failure Behavior of Thin Membranes)

  • 김영아;우경식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1005-1012
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    • 2011
  • 본 연구에서는 기하학적 비선형 후좌굴해석 및 전역-국지해석을 통하여 얇은 막재에서 주름이 파괴거동에 미치는 영향을 연구하였다. 해석에서 양단노치 및 일단노치를 가지는 사각형 인장시험 시편형상을 고려하였으며 주름이 발생한 경우와 억제된 경우에 대해 각각 해석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 해석결과의 분석을 통하여 주름의 발달에 따라 J-적분값의 변화에 미치는 영향을 조사하였고, 컷 길이에 따른 영향 및 시편형상의 길이 효과에 대해 체계적으로 연구하였다.

탄성-소성-크리프 상태에서 SE(B) 시편의 천이크리프 균열 선단 응력장 평가 (Estimation of Transient Creep Crack-tip Stress Fields for SE(B) specimen under Elastic-Plastic-Creep Conditions)

  • 이한상;제진호;김동준;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1001-1010
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    • 2015
  • 본 논문에서는 탄성-소성-크리프 상태에서 시간의존적 균열 선단 응력장을 평가하기 위해 Single-Edge-notched-Bend (SEB) 시편을 사용하여 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이크리프의 초기소성 영향을 조사하고자 다양한 초기하중을 대해 고려하였으며, 또한 소성물성과 크리프 물성의 영향을 조사하기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 결과로서, 기존 식의 수정을 통해서 천이크리프 상태에서의 균열 선단 응력장의 예측 식을 제안하였으며, 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였다. 그리고 m 과 n 이 같은 경우뿐만 아니라 m과 n이 다른 경우에도 천이크리프 상태에서 균열 선단 응력장을 예측 할 수 있는 식을 제안하였다.

R-Curve Behavior of Silicon Nitride at Elevated Temperatures

  • Sakaguchi, Shuji
    • The Korean Journal of Ceramics
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    • 제4권4호
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    • pp.331-335
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    • 1998
  • R-curve, of three kinds of silicon nitride-based ceramics were measured, using single edge notched beam (SENB) method at room and at elevated temperatures, up to $1200^{\circ}C$. Stable fraacture was seen on ceramic materials with SENB specimens if the machined notch is deep enough, even though the crack resistance did not increase with crack length. Hot pressed silicon nitride did not show the rising R-curve behavior at room temperature, but it showed some rising at $1000^{\circ}C$ and above. Si3N4 reinforced with SiC whiskers showed no rising behavior at room and elevated temperatures, as it has smaller grain size, compare to the monolithic specimen. Gas pressure sintered silicon nitride had very large and elongated grains, and it showed rising R-curve even at room temperature. However, it showed some creep behavior at $1200^{\circ}C$ and the calculated R-curve on this condition did not show a good result. We cannot apply this technique on this condition for obtaining the R-curve.

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탄성-소성-크리프 상태에서 SE(B) 시편의 천이크리프 C(t)-적분 평가 (Estimation of Transient Creep C(t)-integrals for SE(B) Specimen Under Elastic-Plastic-Creep Conditions)

  • 이한상;제진호;김동준;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.851-857
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    • 2015
  • 본 논문에서는 탄성-소성-2 차 크리프 상태에서 시간의존적 C(t) 적분에 대해 평가하였다. Single- Edge-notched-Bend (SEB) 시편에 대해 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이 크리프에 대한 초기 소성의 영향을 연구하기 위해 다양한 초기 하중에 대해 고려하였다. 또한, 소성물성과 크리프 물성의 영향을 보기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 본 논문에서는 기존 식의 수정을 통해서 천이 크리프 상태에서의 C(t) 적분의 새로운 예측 식을 제시하였다. 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였고, 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우에만 적용할 수 있는 기존 예측 식을 보완하여 m 과 n 이 다른 경우에도 천이 크리프 상태에서 C(t) 적분을 예측할 수 있는 식을 제시하였다.