Abstract
In order to determine the mode I stress intensity factor ($K_I$) by means of the alternating current potential drop(ACPD) technique, the change in potential drop due to load for a paramagnetic material containing a two-dimensional surface crack was examined. The cause of the change in potential drop and the effects of the magnetic flux and the demagnetization on the change in potential drop were clarified by using the measuring systems with and without removing the magnetic flux from the circumference of the specimen. The change in potential drop was linearly decreased with increasing the tensile load and was caused by the change in conductivity near the crack tip. The reason of decreasing the change in potential drop with increasing the tensile load was that the increase of the conductivity near the crack tip due to the tensile load caused the decreases of the resistance and internal inductance of the specimen The relationship between the change in potential drop and the change in $K_I$ was not affected by demagnetization and was independent of the crack length.
교류전위차법 (alternating current potential drop : ACPD)을 이용하여 이차원 표면균열을 갖고 있는 상자성체 (paramagnetic material)의 모드 I (opening mode) 응력확대계수($K_I$)를 실험적으로 평가하기 위하여 하중에 따른 교류전위차 변화(change in ACPD)를 연구하였다. 아울러 하중에 의한 전위차 변화의 원인 그리고 전위차 변화에 미치는 자속(magnetic flux) 탈자(demagnetization) 및 균열길이의 영향을 연구하였다. 상자성체의 교류전위차는 인장하중을 증가시킬수록 선형적으로 감소하였다. 전위차 감소의 원인은 균열선단 주위의 도전율(conductivity)이 인장하중의 증가에 따라 증가하고 이는 시험편의 저항과 내부 인덕턴스를 감소시키기 때문이다. 도전율의 변화는 균열선단 주변의 응력상태에 의존하기 때문에 일정 $K_I$ 변화에 따른 전위차 변화량은 균열길이에 의존하지 않는다. 하중에 의한 전위차변화량은 시험편 주위의 자속의 유무에 영향을 받지만 탈자의 유무에는 영향을 받지 않는다.