• Journal of the KSME
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• v.32 no.1
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• pp.28-38
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• 1992

음향 방출법은 기존의 비파괴 시험보다 여러 가지 면에서 장점을 가지고 있고 또 그 응용범위는 매우 넓다. 그러나 아직 우리 나라에서는 그 사용 예가 많지 않다. 이 글에서는 음향 방출법에 대한 개요와 음향 방출법을 이용한 복합재료와 금속재료의 균열 거동 해석 예를 저자의 연구 결과를 중심으로 소개하고자 한다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.21 no.4
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• pp.409-417
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• 2009

In this study, autogenous crack healing and artificial crack healing using electrochemical electro deposition method were conducted to compare in the aspects of corrosion monitoring. Furthermore, the analysis of impressed voltage characteristics, galvanic current and linear polarization resistance comparison, and photo image processing technique were performed for quantitative comparisons of healing ratio. As a result, it was found that, in view of impressed voltage of artificial crack healing, the measured voltage was increased as time goes by. From the galvanic test results of artificial crack healing, the current vs. potential distribution value were formed widely in comparison with autogenous crack healing. In this point, it was shown that artificial crack healing has more eleatic resistance capacity than autogenous crack healing technique. Finally, it was found that artificial crack healing was 1.63 times higher than autogenous healing in view of crack healing ratio.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.2 no.2
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• pp.72-85
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• 2000

Rock is a very complex and heterogeneous material, containing structural flaws due to geologic generation process. Because of those structural flaws, deformation and failure of rock when subjected to differential compressive stresses is non-linear. To simulate the non-linear behavior of rock, mechanical crack models, that is, sliding and shear crack models have been used in several studies. In those studies, non-linear stress-strain curves and various behaviors of rock including the changes of effective elastic moduli ($E_1$, $E_2$, ${\nu}_1$, ${\nu}_2$, $G_2$) due to crack growth were simulated (Kemeny, 1993; Jeon, 1996, 1998). Most of the studies have mainly focused on the verification of the mechanical crack model with relatively less attempt to apply it to practical purposes such as numerical analysis for underground and/or slope design. In this study, the validity of mechanical crack model was checked out by simulating the non-linear behavior of rock and consequently it was applied to a practical numerical analysis, finite element analysis commonly used.

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

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.240-240
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• 2003

V-노치 균열에서 열하중이 작용하는 경우는 비제차형 경계조건의 문제가 되고, 이 조건에 대한 방정식의 일반해를 구하기 위해서 재차형 연립방정식에 대한 일반해(Homogeneous solution)와 비제차형 연립방정식에 대한 특수해(Particular solution)의 두 가지 해를 구할 수 있다. 이들 해는 V-노치 균열에 대한 고유치가 되고 이 고유치가 중복근을 가지게 되는 경우에는 로그항(1n[r])이 나타나게 되고 이 항에 의해서 응력을 무한대로 발산시키므로 이를 대수응력특이성이라 한다. 열하중이 작용할 때 대수응력특이성을 나타내는 로그항의 계수가 영(0)이 되어 대수응력특이성이 사라지게 되므로 V-노치 선단에서의 응력특이성은 고유치와 그에 대한 고유벡터에 의해 결정된다. 본 논문에서는 비정상상태 열하중이 가해지는 등방성 이종재료 내의 V-노치 균열문제에서 패기 각도와 이종재료의 기계적 성질에 의해 결정되는 응력특이성지수를 구하고 이에 대한 응력강도계수를 유한요소해석 프로그램인 ANSYS와 상반일 경로 적분법(RWCIM)을 이용하여 구하였다.

• Journal of Industrial Technology
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• v.16
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• pp.267-275
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• 1996

금속과 같은 균질한 재료의 균열파괴의 특성을 설명하기 위하여 도입된 파괴역학의 이론들은 1960년대 이후 콘크리트나 암석 등에 대하여 적용되기 시작하였다. 파괴인성계수(fracture toughness)는 균열의 성장에 대한 재료의 저항을 나타낸다. 그러나, 암석의 파괴역학적 특성은 암석이 갖는 불균질성이나 비등방성에 의하여 영향을 받는다. 즉, 암석의 파괴역학적 특성의 측정은 시험편의 크기나 초기균열의 길이, 시험편의 형상 등에 의하여 측정자료의 분산이 심하며 따라서 다른 기본 물성들의 경우에서와 마찬가지로 일정한 시험기준의 도입이 요구되었다. 1988년에 국제암반공학회(ISRM)에서 제시한 표준시험방법은 시험편의 제작이나 시험방법에 있어서 복잡한 과정을 요구하고 있다. 본 논문에서는 표준시험방법에서 사용되는 시험편의 형태에 비하여 비교적 간단한 시험방법들에 의하여 얻어진 파괴적인성계수들을 서로 비교하여 제시하고 시험편의 크기와 기타 시험조건에 따른 파괴인성계수 측정치의 변화를 나타내고 있다. 또한, 암석에 포함되어있는 자연균열들의 특성과 파괴역학실험 중 유발되는 인공균열들의 형태를 비교하여 실험실에서 얻은 파괴역학적 계수들의 현장적용에 대한 문제점들을 지적하고 있다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.14 no.6
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• pp.14-19
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• 2002

과연 콘크리트 구조물에 있어서 누수 균열은 문제가 되는 것일까？ 이에 대해 설계, 구조 시공, 재료(콘크리트), 방수, 품질 및 안전의 관련 전문가는 여러 가지 이견을 말하고 있다. 또한 콘크리트 구조물에 관계하는 발주자, 건축주, 사용자, 시공자의 입장도 상황에 따라 다르게 해석하고, 평가하고 있다. 예를 들면 일반적으로 발주자(건축주 등)는 시공자에게 누수 균열은 하자이므로 무조건 보수할 것을 요구하는 반면 사용자(언론 포함)가 문제를 제기할 때(공공공사의 경우) 발주자는 이에 대해 크게 문제되지 않는다고 답변하는 경우도 많다. 어떤 기술자는 콘크리트의 누수 균열은 피할 수 없는 사항이므로 근본적으로 해결할 수 없으므로 완벽한 시공 및 보수는 어렵고, 다만 전체적인 누수량이 어느 정도 이하가 되도록만 관리할 뿐이라고 말하고, 또한 지하 구조물의 누수 균열은 피할 수 없어, 누수를 시각적으로 가리기 위한 보호벽을 쌓아 관리하는 것이 당연하다고 말하는 기술자도 있다. 그럼에도 불구하고 일반 사용자들은 무조건 누수균열이 없어야 한다고 의견을 제시하고 있다. 특히 언론에 구조물 누수의 문제가 수시로 보도되어 관계자 및 관련 건설기술자들의 자존심이 크게 훼손되고, 이를 보수하기 위한 비용이 엄청나게 지출되고 있음을 볼 때 적당히 간과해서는 안될 문제임에는 틀림없다.(중략)

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2000.04a
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• pp.182-187
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• 2000

The application of fracture mechanics have traditionally concentrated on cracks leaded 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 prediction of fatigue crack growth behaviour under mixed mode(I+II) in two dimensional branched type precrack. In this paper, the maximum tangential stress(MTS) criterion was used to predict crack growth direction. Not only experiment but also finite element analysis(FEA) was carried out. The theoretical predictions were compared with experimental results in this paper

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.697-700
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• 2011

본 논문에서는 X-FEM을 사용하여 혼합모드 하중 상태에서의 이차원 선형탄성체의 균열문제에 대한 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. X-FEM이란 균열과 같은 특수한 해를 근사하는 방법으로써, 확장함수를 도입하여 FEM의 한계를 극복하는 방법론이다. X-FEM 하에서 해를 근사하는 데 쓰이는 확장함수들은 불연속성과 특이성을 포함하고 있어 물리적 영역에 의존한다. 이는 설계민감도 해석을 수행하는 과정에서 그러한 의존성을 고려해주는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 X-FEM 기반의 형상 설계민감도 해석해를 제안하고자 한다. 식의 유도는 전 미분 공식에 기초하고 있으며, 형상함수의 설계변분에 대한 의존성에 관한 항을 추가시켰다. 또한, 균열 주위의 국부적인 공간에서의 확장된 자유도에 설계속도를 가한다. 이에 대한 몇 가지 수치 예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.5
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• pp.1193-1199
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• 1990

Effects of strain hardening exponents on the behavior of fatigue crack propagation are experimentally investigated. The retardation effect of fatigue crack propagation after single overloading is investigated in relation to strain hardening exponent and crack closure. A relationship between crack opening ratio and strain hardening exponents is inspected through an examination of the crack closure behavior. An empirical equation relating retardation effect of fatigue crack propagation after single overloading, percent peak load and strain hardening exponent of materials is proposed.