• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.126-136
• /
• 1999

We studied on crack growth retardation in single overloading condition. Crack tip branching which as the second mechanism on crack growth retardation was examined. Crack tip branching was observed to kinked type and forked type. It was found that the branching angle range was from 25 to 53 degree. The variations of crack driving force with branching angle were calculated with finite element method The variation of {{{{ KAPPA _I}}}}, {{{{ KAPPA _II}}}} and total crack driving force(K) were examined respectively So {{{{ KAPPA _I}}}}, {{{{ KAPPA _II}}}} and K mean to mode I, II and total crack driving force. Present model(Willenborg's model) for crack growth retardation prediction was modified to take into consideration the effects of crack tip branching When we predicted retardation with modified model. it was confirmed that predicted and experimental results coincided with well each other.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
• /
• v.14 no.6
• /
• pp.83-89
• /
• 1997

In order to study on fatigue crack retardation and retardation mechanism in variable loading, the effects of crack tip branching in fatigue crack growth retardation were examined. The characteristics of crack tip banching behavior was considered to micro structure. It was examined that the variation of crack tip branching angle. Crack tip branching was observed along the grain boundary of ferrite and pearlite structure. It was found that the abanching angle ranges from 25 to 53 degrees. Using the finite element method, the variable of crack driving force to branching angle was examined. The effective crack driving force ( $K_{\eff}$ ) decreased as the braching angle increases. The rate of decrease was 33% for the kinked type and 29% for the forked one. It was confirmed that the effect of crack tip branching is a very important factor in fatigue crack growth retardation. Therefore, crack branching effect should be considered building the hypoth- etical model to predict crack growth retardation.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
• /
• v.10 no.3
• /
• pp.185-196
• /
• 1998

이 논문은 직사각형 단면을 갖는 철근콘크리트 보에서 휨전단균열(Flexural-Shear Crack)이 원인을 규명하기 위해 모두 16개의 보를 실험한 결과를 기술한 것이다. 실험에 이용된 콘크리트보는 전단균열에 영향을 준다고 생각되는 몇 가지 요소를 인위적으로 소거 도는 고립되도록 특수하게 제작된 것이다. 이러한 특수보의 실험결과를 같은 재원을 갖는 보통의 정상보의 결과와 직접 비교하여서 그 차이를 분석함으로써 휨전단 균열의 발생원인을 규명하였다. 그 결과, 일반적인 콘크리트보에서의 휨전단균열 발생은 철근과 콘크리트의 경계면의 부착현상과 매우 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 또한 발생된 휨전단균열의 안정성은 주철근을 따라 발생되는 수평균열의 크기에 직접적인 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 나타난 몇 가지 사실은 현재 사용중인 전단설계규준의 근본을 이루는 전단 위험단면개념과는 상반되는 것도 있었다. 실험에서 알아낸 사실을 근거로 전단파괴기구에 대한 새로운 가설을 제안하였다. 이 새 가설은 지금까지 잘 설명되지 않은 휨전단균열의 발생과 진행에 대한 원인 및 과정을 상당히 잘 설명해주고 있다고 생각된다.

• Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.365-372
• /
• 2007

본 논문에서는 콘크리트 표면 균열 영상에서 균열의 특징들을 추출하기 위하여, 영상 처리 기법을 개선하여 균열의 특징(길이,폭,방향)들을 자동으로 추출 및 분석 할 수 있는 기법을 제안한다. 기존의 영상 처리 기법에서는 비교적 잡음이 적고 균열이 적은 영상을 대상으로 균열을 추출하는 알고리즘을 제시하였기 때문에 많은 잡음과 균열을 가지는 영상에 대해서는 균열 검출 성능이 떨어지는 경향이 있다. 따라서, 본 논문에서 제안한 균열 추출 및 분석 알고리즘은 컬러 영상에서 Histogram Stretching 기법을 적용하여 영상의 콘트라스트 특성을 향상 시킨 후, Robert 연산자를 다시 적용해 균열을 강조하고, 강조된 균열을 Multiple 연산을 이용하여 밝기 차이를 크게 한 후, 개선된 적응 이진화기법을 이용하여 균열의 후보 영역을 추출한다. 추출된 균열 후보 영역을 형상 분석과 위치 및 방향분석을 이용하여 잡음을 제거하고 균열의 특징을 분석한다. 실제 콘크리트 표면 균열 영상을 대상으로 실험한 결과, 균열 검출 성능이 기존의 방법보다 본 논문에서 제안한 방법이 더 우수함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.213-220
• /
• 2002

콘크리트 구조물에서 발생하는 균열은 심각한 구조적 결함을 야기시킬 뿐만 아니라 내구성의 강도와 외관의 손상을 초래하여 사용성을 저하시킨다. 이러한 균열은 여러 가지 요인에 의해 발생되며 균열이 구조물에 미치는 영향도 각양각색이다. 구조물에 균열이 존재한다고 하여 항상 그 구조물이 불안한 것도 아니며 그 크기와 위치, 원인 등에 따라 안전할 수도 있다. 따라서 균열이 발생된 콘크리트 구조물에서는 발생된 균열의 원인을 파악하고 정확하게 구조물을 해석한 후 그 안전성 여부를 평가하여 합당한 보수대책을 수립하는 것이 균열문제를 해결하는 방안이다.(중략)

• Journal of Aerospace System Engineering
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.1-8
• /
• 2023

Power transmission shafts in rotary wing aircraft use a hollow shaft to reduce weight. We can apply linear elastic fracture mechanics to predict crack propagation behavior. This paper predicted crack growth life of a hollow shaft with a circumferential through-type crack by finite element analysis. A 2D finite element model was created by applying a torsion and forming elements considering cracks. We defined the initial crack length and performed the finite element analysis by increasing the crack length to derive stress intensity factor at crack tips. We defined the length just prior to the stress intensity factor exceeding the fracture toughness as the crack limit length. We calculated the crack limit length using a handbook and numerically integrated the crack growth rate equation to derive growth life of each crack. The growth life of each crack was compared to verify the proposed finite element analysis method.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.38 no.10
• /
• pp.1157-1162
• /
• 2014

Two acceleration methods, an effective force method (or inertia method) and a large mass method, have been applied for performing time history seismic analysis. The acceleration methods for uncracked structures have been verified via previous studies. However, no study has identified the validity of these acceleration methods for cracked piping. In this study, the validity of the acceleration methods for through-wall cracked piping is assessed via time history implicit dynamic elastic seismic analysis from the viewpoint of linear elastic fracture mechanics. As a result, it is identified that both acceleration methods show the same results for cracked piping if a large mass magnitude and maximum time increment are adequately selected.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.12 no.4
• /
• pp.691-700
• /
• 1999

본 연구에서는 요소를 사용하지 않는 새로운 해석방법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 복수의 초기균열을 지닌 강재가 반복피로하중을 받는 경우 균열들이 점진적으로 성장하여 부재가 파단에 이르는 과정을 해석적으로 규명하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반적인 피로균열성장법칙을 EFG법을 이용한 균열해석 알고리즘에 적용하여 복수의 균열들이 각각의 응력상태에 따라 차별적으로 성장해 나가는 과정을 해석할 수 있는 알고리즘을 도입하고 이를 바탕으로 다양한 하중상태하에서 복수의 균열들의 성장경로를 추정함과 동시에 이에 따른 잔존수명을 산정할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법을 피로균열 발생빈도가 큰 몇가지의 강부재 형태에 적용해 본 결과 다수균열 함유 부재의 피로균열 성장거동과 균열들의 피로수명을 성공적으로 예측할 수 있었다.

• Journal of Power System Engineering
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.88-95
• /
• 2002

본 연구에서는 균열 치유 거동을 가지는 소결된 Mullite/SiC의 모재, 열처리재, 균열재, 치유 균열재의 기계적 특성이 논의되었다. 반타원형 균열의 치수는 $100{\mu}m$ 과 $200{\mu}m$이다. 얻어진 결과는 다음과 같다. (a) Mullite/SiC 복합 세라믹스는 균열 치유 능력이 있었다. (b) 최적의 균열 치유 열처리 조건은 $1300^{\circ}C$, 1시간이었다. (c) 치유 가능한 최대 균열 길이는 직경 $100{\mu}m$의 반타원 균열이다. (d) 균열 치유부는 $1200^{\circ}C$이상에서 충분한 강도를 가졌고, 대부분의 시험편은 균열 치유부 이외의 영역에서 파단 하였다. (e) 공기중에서 예열처리는 본 재료의 피로강도 향상에 유용하였다.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
• /
• v.9 no.5
• /
• pp.73-79
• /
• 2000

The applications of fracture mechanics have traditionally concentrated on cracks loaded by tensile stresses, and growing under an opening or mode I mechanism. However, many cases of failures occur from growth of cracks subjected to mixed mode loading. Several criteria have been proposed regarding the crack growth direction under mixed mode loadings. This paper is aimed at investigation of fatigue crack growth behaviour under mixed mode(I＋II) with variation of angle and pre-crack length in two dimensional branched type precrack. Especially the direction of fatigue crack propagation was predicted and effective stress intensity factor was calculated by finite element analysis(FEA. In this paper, the maximum tangential stress(MTS) criterion was used to predict crack growth direction. Not only experiment but also finite element analysis was carried out and the theoretical predictions were compared with experimental results.