박용재료(舶用材料)의 반복경화(反復硬化) 및 저(低)싸이클 피로특성(疲勞特性)에 관한 연구

A Study on the Cyclic Hardening Property and the Low Cycle Fatigue Behavior of Marine Materials

선용재료중(船用材料中)에는 정적하중(靜的荷重)에 의한 정적거동(靜的擧動)(응력-변형률관계)과 반복하중(反復荷重)에 의한 반복거동(反復擧動)(응력진폭-변형률진폭관계)이 상이(相異)하게 되는 경우가 많다. 특히 탄소성(彈塑性) 응력집중부(應力集中部)에서 진전(進展)하는 초기의 짧은 피로균열(疲勞龜裂)은 재료(材料)의 반복거동(反復擧動)에 크게 의존하여 성장하므로 재료(材料)의 정적(靜的) 및 반복거동(反復擧動)의 비교, 검토가 요구된다. 본 연구에서는 2종류의 철강재료(鐵鋼材料)(SS41, HT80)와 5종류의 Al합금(合金)(A5083-O, A6N01-T5, A7N01-T4, A7016-T6, A7178-T6)에 대하여 정적(靜的) 및 반복하중(反復荷重)에 의한 재료(材料)의 응력-변형율(應力-變形率) 관계(關係)를 비교, 검토하였고, 각(各) 재료상수(材料常數)를 구하였다. 또한 응력집중부(應力集中部)에 일정 진폭의 반복하중(反復荷重)이 작용(作用)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)할 때 그 선단(先端)의 응력(應力)과 변형률(變形率) 진폭(振幅)의 변화(變化)에 미치는 재료(材料)의 반복(反復) 경화특성(硬化特性)의 영향에 대하여 Neuber법칙(法則)과 중앙(中央)노치재(材의) 실험(實驗)에 의하여 고찰(考察을 행하였다.

In the non-linear behavior of many materials, there is difference between the monotonic behavior by static load and the cyclic behavior by cyclic load. In particular, the short fatigue cracks to propagate in elasto-plastic stress concentrations(notches), are governed significantly by the cyclic behavior of materials. Accordingly, it is needed to investigate and compare the monotonic and cyclic behavior of materials. In the pressent study, the stress-strain relations of materials by monotonic and cyclic load tests were examined for 2 kinds of steels(SS41, HT80) and 5 kinds of Al-alloys(A5083-O, A6N01-T5, A7N01-T4, A7016-T6, A7178-T6). And the constants for mechanical properties of the materials were determined by experimental results, Moreover, when a notch was subjected to cyclic load, the effect of cyclic hardening property of materials on the variation of stress-strain amplitude in the notch tip was discussed by the application of Neuber's rule and experiments for a center notched plate.