• 터널과지하공간
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• 제29권2호
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• pp.124-134
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• 2019

암석에서의 임계하 균열성장은 단조 및 반복하중 하에서 일어날 수 있다. 임계하 균열 성장은 암반에 건설되는 지하구조물의 장기 안정성의 평가에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 모사 암석 시료를 사용하여 단조 및 반복하중 하에서의 임계하 균열성장 지수를 구하였다. 단조하중 조건에서는 일정 응력 속도법이 적용되었으며, 반복하중에 의한 임계하 균열성장 지수는 반복에 의한 균열성장 속도와 응력확대계 수폭의 관계를 이용하였다. 연구에 사용된 시험편은 $45^{\circ}$와 $60^{\circ}$의 균열 경사각을 가지고 있으며, 균열의 간격 및 연속성에 변화를 주어 전단 또는 인장에 의한 균열성장이 가능하도록 하여 전단 또는 인장에 의한 임계하 균열성장 지수도 구하였다. 그 결과, 임계하 균열성장 지수 n은 작용하는 하중 조건, 즉 단조 및 반복하중, 혹은 전단 및 인장에 관계없이 거의 일정한 값을 나타내었다.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.95-106
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• 2009

암석파괴역학과 파괴인성 이하의 응력상태에서 균열이 발생하고 성장하는 특성을 고려하여 암반사면의 진행성 파괴를 검토하였다. 굴착이 종료된 암반사면은 응력이 거의 변하지 않은 조건이지만, 시간이 경과함에 따라 절리면 내 미소한 접점에서 파괴가 발생하고 파괴된 접점의 수효가 증가함에 따라 절리면이 파괴되고, 파괴된 절리면이 많아져 사면이 파괴되는 진행성파괴 현상을 수치해석적으로 확인하였다. 따라서 암반사면의 진행성 파괴는 파괴인성보다 낮은 응력상태에 있는 암반 절리면 내 미소한 접점에서 시간의 경과에 따라 발생한 균열이 성장하여 사면을 파괴시키는 것으로 분석되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제12권1호
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• pp.163-171
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• 2009

임계하 균열성장(subcritical crack growth)은 암석 내에서 오랜 시간 동안 일어나는 균열시스템 발달의 주된 원인으로 그 중요성이 매우 크다. 본 연구에서는 증류수(pH = 5-7)와 수산화나트륨(NaOHaq, pH = 12)용액으로 포화된 암석과 건조암석에서의 임계하 균열성장에 대해 고찰하였다. 아울러 공극유체의 수소이온농도(pH)의 영향도 함께 살펴보았으며, 안산암과 화강암이 연구에 사용되었다. 연구방법은 온도가 조절된 환경에서 이중-비틀림 실험(double-torsion test)을 실시하여 균열성장속도와 응력확장계수와의 상관관계를 파악하였다. 연구의 결과 수성환경에서 균열성장속도가 건조한 경우보다 크게 나타났으며, 이는 기존 연구에서 물이 첨가되었을 때 균열성장속도가 빨라지는 결과와 잘 일치한다. 증류수와 수산화나트륨 사이의 결과에서는 수소이온농도의 차이에도 불구하고 균열성장속도의 차이가 나타나지 않았으며 이는 수산화이온이 균열성장을 가속한다는 기존의 결과와는 차이를 보였다. 따라서 균열의 첨단부(crack-tip)에서의 수소이온농도의 차이는 균열의 성장에 영향을 미치지만, 공극유체의 전체적인 수소이온농도(bulk pH)의 영향은 매우 적다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제33권2호
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• pp.203-213
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• 1996

In this study the subcritical crack growth behavior in an Al2O3-SiCw composite has been investigated using in situ fracture technique of applied moment double cantilever beam (AMDCB) specimens indside an SEM. This technique allows the detailed observation of whisker and grain bridging in the crack wake region. The experimental results indicated that the KI-a curve was deviated from the conventional powder law form and that the existed a region where the rate of microcrack growth was decreased with increasing the externally applied stress intensity factor. This behavior could be explained by arising crack growth resistance i.e. R-curve behavior which was associated with crack shielding due to whisker and grain bridging. The R-curve was also analyzed from the KI-a curve data in order to quantify the bridging effect in the Al2O3-SiCw composite.

• 터널과지하공간
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• 제19권2호
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• pp.86-94
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• 2009

암석파괴역학과 파괴인성(rock fracture toughness) 이하의 응력확대계수(stress intensity factor)에서 균열이 성장하는 현상을 이용하여 암석 절리면의 비선형 강도특성과, 시간의 경과에 따라 파괴가 진행되는 특성을 고려한 수치해석용 3차원 절리면 요소를 개발하였다. 이 절리면 요소를 사용하여 암석 절리면 전단시험을 수치해석으로 모사한 결과, 전단응력이 증가하고 시간이 경과함에 따라 절리면 사이에 연결된 절리면 내 접점(asperity in joint)에서 암석의 파괴인성보다 응력확대계수가 작음에도 불구하고 균열이 발생하였고 시간이 경과하면서 균열이 성장, 절리면 내 접점이 파괴되었다. 이와 같이 각각의 절리면 내 접점의 파괴에 따라 절리면의 강도는 감소하고, 절리면의 전단응력은 응력경화와 응력연화 후 잔류응력에 도달하는 비선형거동을 보이면서 시간의 경과에 따라 점진적으로 파괴되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제22권4호
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• pp.26-32
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• 1985

The subcritical crack growth of sintered SiC is investigated under various corrosive atmospheres such as distilled water Murakami solution and saturated KOH solution. The KI-V diagrams are obtained by the load relaxation method and incremental displacement rate method using the double torsion technique. The obtained fracture mechanics parameters (n) of sintered SiC are 79 in Murakami solution and 39 in saturated KOH solution. These data indicate that the subcritical crack growth of sintered SiC is taking place in these two conditions and the stress-corrosion cracking is suggested to be the mechanism. With these KI-V diagrams the life of sintered SiC in these conditions is predicted.

• 터널과지하공간
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• 제24권1호
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• pp.67-80
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• 2014

본 연구에서는 임계하균열성장 변수를 구하기 위해 제안된 Wilkins의 시험법을 압열인장시험과 결합하여 화강암의 인장강도, Mode I 파괴인성과 임계하균열성장지수를 동시에 구하였으며 이를 사용하여 암석의 장기거동을 평가하였다. 또한 내부압력을 받는 압축공기저장(CAES) 공동에 대한 장기안정성을 수치해석코드인 FRACOD를 사용하여 해석하였다. 시험 결과 화강암의 임계하균열성장지수(n)는 29.39로 결정되었으며 5 ~ 6 MPa의 내압은 저장공동의 장기안정성에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 시험 과정에서 측정한 미소파괴음을 분석한 결과 암석내의 미소균열 생성 및 전파에 따른 암석의 손상을 정량적으로 기술할 수 있었다. 만약, 실내와 동일한 조건으로 현장에서 AE 모니터링을 수행할 경우 AE 모니터링을 통해서 하중을 받는 암석의 현재 상태를 정량적으로 평가하는 것이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제4권2호
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• pp.50-56
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• 2005

To demonstrate the feasibility of utilizing FCAD chart proposed in our previous work, series of crack growth/arrest behavior in the integrally stiffened panels were simulated by numerical method using upper mentioned FCAD charts and a new crack growth rate equation. It is concluded that proposed family of FCAD curves, in the form of non-dimensional arrest load ranges, are reliable indicators of fatigue crack growth/arrest behavior of integrally stiffened panels considered here.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.274-277
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• 2004

The most important mode of subcritical crack growth is primary water stress corrosion crack, which was the reported mechanism from the root cause analysis of the crack in the bimetallic welds. Stress corrosion crack growth evaluations was carried out for several flaw shapes of both axial and circumferential flaws, using the steady-state stresses including residual stresses. This evaluation considered the possibility of additional flaws in the primary loops of nuclear power plant, even though no such flaws have been identified by Ultrasonic Test. Consequently, Results show that the predicted flaw sizes will determine acceptability for continued service and maintenance.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제29권3호
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• pp.301-310
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• 2008

Applications of fracture mechanics in the strength analysis of ceramic materials have been lately studied by many researchers. Various test specimens have been proposed in order to investigate the fracture resistance of cracked bodies under mixed mode conditions. Double Cleavage Drilled Compression (DCDC) specimen, with a hole offset from the centerline is a configuration that is frequently used in subcritical crack growth studies of ceramics and glasses. This specimen exhibits a strong crack path stability that is due to the strongly negative T-stress term. In this paper the maximum tensile stress (MTS) criterion is employed for investigating theoretically the initiation of brittle fracture in the DCDC specimen under mixed mode conditions. It is shown that the T-stress has a significant influence on the predicted fracture load and the crack initiation angle. The theoretical results suggest that brittle fracture in the DCDC specimen is controlled by a combination of the singular stresses (characterized by KI and KII) and the non-singular stress term, T-stress.