Fatigue Crack Growth Analysis of Steel Deckplates Under Bending Stress

휨응력을 받는 바닥강판의 피로균열진전해석

  • 최준혁 (한양대학교 토목공학과) ;
  • 경갑수 (한국도로공사) ;
  • 최동호 (한양대학교 도시환경건설공학과) ;
  • 장동일 (한양대학교 도시환경건설공학과)
  • Received : 1999.06.21
  • Published : 1999.08.27

Abstract

The fatigue crack growth analysis based on the fracture mechanics is useful to the estimation of the fatigue life on welded structures under cyclic loading. The analysis procedure in fatigue crack growth under uniform axial loading is applicable to bending fatigue problem as well. The intent of the present study is to show the procedure for calculating the fatigue crack propagation lifetimes of deckplates under bending stress and to explain the crack growth rates for the two dimensional crack problems. It is shown that the fatigue crack grows at a decreasing rate and the fatigue life depends on the initial crack length and the crack shape. The numerically predicted crack growth agree with the experimental data.

반복하중을 받는 용접구조물의 피로수명 추정에 있어서 파괴역학을 이용한 피로균열 진전해석방법은 매우 유용하다. 휨응력을 받는 바닥강판의 피로균열 진전해석 문제에서는 균일한 축하중 하에서의 피로균열 진전해석 절차를 동일하게 적용할 수 있다. 본 연구에서는 휨응력하에서 피로균열 진전수명을 계산하는 방법을 제시하고 2차원 균열 문제에서의 피로균열 진전을 다루었다. 수치적으로 계산된 균열진전은 균열길이가 증가함에 따라 피로균열의 진전속도가 점차 감소하고 실험결과와 잘 일치하였다. 피로 수명은 초기균열길이와 균열형상에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

Keywords

References

  1. 강구조물의 피로설계지침.동해설 일본강구조협회
  2. 日本造船學會論文集 no.172 平成 4年, プロツク荷重を受ける溶接構造の疲勞壽命推定法に關する一考察 Machida, Susumu;Matoba, Masaaki;Yoshinari, Hitoshi;Lin, Chung-hung;Makino, Hiroyuki
  3. ASCE v.103 no.ST2 Rapid calculation of stress intensity factors Albrecht, P.;Yamada, K.
  4. JSCE no.386 An analysis of fatigue crack growth from blowholes in longitudinal welded joints Miki, C.;Mori, T.;Sasaki, T.;Sakamoto, K.
  5. The Stress analysis of crack handbook Tada, H.;Paris, P.;Irwin, G.
  6. Part-Trough Crack Fatigue Life Prediction. ASTM. STP 687 Chang, J.B.
  7. Fracture and Fatigue Control in Structures Barsom, John M.;Rolfe, Stanley T.