Calculation of J-Integral by CMOD at Impact Behavior of 3-Point Bend Specimen

삼점 굽힘 시험편의 충격 거동에 있어서의 CMOD에 의한 J-적분의 계산

The J-integral used as a ductile crack initiation criterion has been discussed for the impact loaded elastic-plastic 3PB specimens. The experimental method to measure or estimate the J-integral history has been investigated and its result has been compared to the obtained elastic-plastic values by the finite element model of this study. These numerical results and the experimental curves are found to agree closely. J-integral can be calculated by only numerical analysis with the finite element model. It is proved that simple calculation can be made in order to find the possible value of J-integral by crack mouth opening displacement(CMOD) in the dynamic nonlinear fracture experiment of 3-point bend(3PB) specimen. The property of elastic-plastic material is considered at different impact velocities. The J-integral may be estimated from the crack mouth opening displacement which can be measured directly kom photographs taken during impact experiments.

연성 크랙의 발생 평가를 위한 J-적분이 충격 하중을 받는 탄소성 3점 굽힘 시험편들에 대하여 연구한다. J-적분을 측정하고 평가하는 실험적인 방법이 연구되었으며 이 결과가 유한 요소법을 이용한 탄소성 이론 해석을 한 값들과 비교하여 거의 일치함을 보였다. 이론적인 수치 해석으로서도 본 연구의 유한 요소 모델로서 J-적분값을 계산할 수 있으며 삼점 굽힘 시험편의 동적 비선형 파괴 실험에 있어서 크랙 입구 개구 변위 (CMOD)에 의하여 J-적분값의 단순 계산이 가능함을 입증하였다. 탄소성 재료의 특성이 여러 가지의 충격 속도들에서 고려된다. J-적분은 충격 실험 동안 얻어진 사진들로부터 직접적으로 측정된 크랙 입구 개구 변위로부터 예측될 수 있다.