• 제목/요약/키워드: $J_{IC}$시험법

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SB41 강의 평골 및 측면홈 CT시험편의 $J_{IC}$평가 ($J_{IC}$ Evaluation of Smooth and Side-Grooved CT Specimens in Structural Steel SB 41)

  • 오세욱;안광주;윤영재
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.494-503
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    • 1986
  • 본 연구에서는 저강도.고연성재인 일반구조용압연강 SB41의 평골 CT 시험편과 양측면홈이 있는 CT시험편을 사용하여 ASTM R유선법, JSME R유선법,SZW법, 초음파법 및 전입차법에 따라 J$_{IC}$를 종합적으로 평가하였다. 복수시험편법인 ASTM 및 JSME 및 JSME R유선법을 상호 비교고찰하므로써 저강도.고연성재에 대한 파환인성평가 의 적용한계를 명확히 하였으며 단일시험편법인 초음파 및 전입차시험법은 효율적이고 간편한 J$_{IC}$평가법임을 확인하였다.

재료의 탄소성 파괴인성치 $J_{IC}$의 온도 의존성에 관한 연구 I - AST과 JSME의 $J_{IC}$ 시험법에 관한 비교연구 - (A Study on the Effect of Temperature on the Elastic-Plastic Fracture Toughness $J_{IC}$ of Materials (I) - A Comparative Study of $J_{IC}$ Test Methods Recommended by ASTM and JSME -)

  • 석창성;최용식;양원호;김영진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.653-659
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    • 1989
  • 본 연구에서는 실험방법과 해석방법 등의 차이가 J$_{IC}$ 값에 미치는 영향을 고찰하여 보았으며, E 813-81법으로 해석된 J$_{IC}$ 값으로 환산하는 방법을 제안하고 몇 가지 재료와 환경에서 그 오차를 검토하였다.하였다.

원자력압력용기강 (SA508-3)의 평활 및 측면홈 CT시험편을 이용한 J$_{IC}$ 평가 (JIC Evaluation of the Smooth and the Side-Grooved CT Specimens in the Reactor Pressure Vessel Steel(SA508-3))

  • ;오세욱;임만배
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.173-184
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    • 1994
  • 원자력 압력용기강의 탄소성 파괴인성값 $J_IC$를 CT형 시험편을 이용하여 검토하였으며, 평활 시험편 및 측면홈 시험편의 두께는 각각 $B_O$=25.4mm, $B_N$=20.4mm 이다. 측면홈의 깊이는 19.7% 이며, 홈의 각도는 90 .deg.로 가공하였다. 탄소성 파괴인성시험은 ASTM E813-81과 JSME S001-81의 추천방법에 따라 실시하였다. 두 추천방법으로 실험한 결과 ASTM 방법에 의한 $J_IC$값이 과대평가됨으로써 부대조건에 만족되지 못하였지만 JSME방법은 만족되었다. 측면홈 시험편은 R고선법에 의한 ductile tearing의 결정이 평활 시험편보다 용이하였으며, 이에 따른 $J_IC$값의 정확성을 배가 할 수 있었다. 또한 임계 스트레치존 폭($SZW_C$)은 측면홈에 의한 높은 3축응력이 발생되어 평활시험편보다 적게 나타났으며, 이러한 복합적인 원인에 기인하여 스트레치존법에 의한 $J_IC$평가는 R곡선법에 의한 평가보다 약간 과대평가됨을 알 수 있었다.

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재료의 탄소성파괴인성치 $J_{IC}$의 온도 의존성에 관한 연구(II)

  • 석창성;최용식;양원호;김영진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.866-872
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    • 1990
  • 본 연구에서는 전보의 $J_{IC}$ 시험법 기교에 이어, 전기저항 가열로(splic furnace)와 고온용 신장계(high temperatuer extensometer)를 이용하여, 고온에서의 $J_{IC}$ 측정의 가능성을 검토하였으며, 고온용 신장계를 사용할 때와 COD게이지를 사용할 때의 $J_{IC}$값의 차이를 비교 검토하였다. 또한, 20.deg. C~600.deg. C에서, 온도 변화가 $J_{IC}$값에 미치는 영향에 대하여 고찰하여 보았다.

유한요소법에 의한 금속재료의 탄소성파괴인성 예측 (Prediction of Elastic-Plastic Fracture Toughness for Metallic Material using Finite Element Method)

  • 선동주;박명균;박세만;최영택
    • 한국가스학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.95-100
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    • 1997
  • 금속재료의 탄소성파괴인성치 측정을 위해서 ASTM E399 시험법에 따라 단순 인장 시험편을 사용하여 유한요소해석을 하였으며 여기에서 얻어진 하중-균열개구변위 곡선을 이용하여 균열개시점을 찾고 이 점에서의 파괴인성치 $J_{IC}$를 구하였다. 탄소성 파괴인성치 J 값은 J 적분법 및 M. K. Tseng등에 의해서 제안된 계산식을 이용하여 구하였다. 해석된 값의 검증을 위해서 고강도 저합금강인 AISI 4130 재료를 이용한 기존 실험값과 비교하였으며 그 결과는 잘 일치함을 알 수 있다.

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J-R곡선에서의 균열길이 감소현상에 관한 연구 (I) (A Study on the Apparent Negative Crack Growth Phenomenon of J-R Curve(I))

  • 석창성;최용식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.1115-1120
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    • 1992
  • 본 연구에서는 ASTM의 단일시편법으로 시험해석할 때에 나타나는 가장 큰 문 제점인 균열길이 감소현상의 원인해석과, 균열길이 감소현상을 고려한 균열길이 측정 수정식을 제안하고자 하며, 다음 절차로 연구를 수행하였다. (1) 균열선단의 응력장해석과, 이 응력장해석에 의한 균열길이 감소현상을 해석하였 다. (2) CT와 TPB 시편에서의 균열길이 측정식의 수정식을 제안하였다. (3) 이 수정식의 타당성을 $J_{IC}$ 시험해석을 통하여 검토하였다.다.

소형펀치시험법을 이용한 알루미늄 6061-T6 Type-3 용기 라이너의 파괴인성 평가 (Evaluation of Fracture Toughness Using Small Punch Test for Aluminum 6061-T6 Type-3 Cylinder Liner)

  • 마영화;이승훈;윤기봉
    • 한국가스학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.21-26
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    • 2011
  • Type-3 용기 라이너는 두께가 5 mm일뿐 아니라 곡률을 가지고 있기 때문에 파괴인성시험을 위한 표준형 시편의 제작에 어려움이 있다. 따라서 용기 라이너의 파괴인성을 평가하기 위해서는 소형시편 시험기법이 도입되어야 한다. 본 연구에서는 용기 라이너의 파괴인성을 평가하기 위해 소형펀치(small punch, SP)시험법을 도입하였다. SP시험으로부터 측정된 하중-변위 곡선 결과에서 라이너 재료는 연성이 소진하여 막신장 영역에서 파손되었다. 라이너 재료는 제작공정 특성에 기인하여 소성변형량이 방향에 따라 다름에도 불구하고 등방성 파괴양상을 보였다. SP시험 데이터를 사용하여 파괴인성을 평가한 결과 $J_{Ic}=13.0kJ/m^2$ 이었다. 이 값은 동종재료의 파괴인성 값과 유사하다. 따라서 SP시험 데이터를 사용하여 평가한 파괴인성은 타당하며, 완성된 용기 라이너는 유효한 파괴인성 값을 유지하는 것으로 확인 되었다.

주조 스테인리스강 CF8M의 43$0^{\circ}C$ 열화거동에 관한 연구 (III) - 탄소성 파괴인성 평가 - (A Study on the 43$0^{\circ}C$ Degradation Behavior of Cast Stainless Steel(CF8M) (III) - Evaluation of Elastic-Plastic Fracture Toughness -)

  • 권재도;인재현;박중철;최성종;박윤원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권10호
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    • pp.2405-2412
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    • 2000
  • A cast stainless steel may experience an embrittlement when it is exposed to approximately 30$0^{\circ}C$ for long period. In the present investigation, The three classes of the thermally aged CF8M specimie n are prepared using an artificially accelerated aging method. Namely, after the specimen are held for 300, 1800 and 3600hrs. at 43$0^{\circ}C$ respectively, the specimens are quenched in water to room temperature. Load versus load line displacement curves and J-R curves are obtained using the unloading compliance method. $J_{IC}$ values are obtained following ASTM E 813-87 and ASTM E 813-81 methods. In addition to these methods, JIC values are obtained using SZW(stretch zone width) method described in JSME S 001-1981. The results of the unloading compliance method are $J_Q$=485.7 kJ/m$^2$ for virgin material, $J_{IC}$ of the degraded materials associated with 300, 1800 and 3600hrs are obtained 369.25 kJ/m$^2$, 311.02 kJ/m$^2$, 276.7 kJ/m$^2$, respectively. The results of SZW method are similar to those of the unloading compliance method. Through the elastic-plastic fracture toughness test, it is found that the value of $J_{IC}$ is decreased with increasing of the aging time. The results obtained through the investigation can provide reference data for a leak before break(LBB) of reactor coolant system of nuclear power plants.

유한요소 연성파손 모사기법을 이용한 노치 결함 반경 크기에 따른 파괴역학적 평가 (Fracture Mechanics Assessment for Different Notch Sizes Using Finite Element Analysis Based on Ductile Failure Simulation)

  • 배근형;전준영;한재준;남현석;이대영;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권8호
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    • pp.693-701
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    • 2016
  • 본 논문에서는 파괴역학적 방법으로 노치 결함을 평가해 보았다. 인장 하중과 굽힘하중이 작용하는 중앙 균열, 모서리 균열 평판 구조물을 바탕으로 노치 크기를 달리하며 한계하중 및 에너지해방률을 유한요소 해석의 J-적분으로 도출하였다. 노치의 반경이 커짐에 따라 한계하중은 큰 변화가 없었으며, 에너지해방률는 커지는 양상을 보였다. 노치 반경에 따른 재료 파괴인성($J_{IC}$)측정을 위해 실험을 대신한 유한요소 연성파손 모사기법을 사용하였다. 그 결과 노치 크기 증가에 따른 에너지해방률 증가량 대비 파괴인성($J_{IC}$) 증가량이 더욱 큰 양상을 보였다. 이런 결과를 통해 노치 반경이 커질수록 균열 진전에 대한 저항성이 커진다는 사실을 알 수 있었다.

초음파법을 이용한 탄소성 파괴인성치 평가에 있어서 시험편 크기의 영향 (Effects of Specimen Size in Evaluation of Elastic-Plastic Fracture Toughness by Ultrasonic Method)

  • 강동명;함경춘;우창기
    • 한국안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.19-24
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    • 1998
  • Elastic-plastic fracture toughness($J_{IC}$) by ultrasonic method is evaluated in terms of width and thickness. Widths of specimen in 6061-T6 aluminum alloy are 50mm and 100mm, thicknesses of those are 20mm and 25mm, respectively. Elastic-plastic fracture toughness by ultrasonic method is independent of specimen thickness and side groove. Angle beam probe which are placed on the end of the compact specimen detect the maximum crack extension effectively. Comparing with elastic-plastic fracture toughness by ultrasonic method and that of unloading compliance method, $J_{IC}$ of ultrasonic method are underestimated to that of unloading compliance method. Elastic-plastic fracture toughness of width 100mm specimen are underestimated to that of width 50mm specimen about 20%.

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