• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권11호
• /
• pp.1207-1214
• /
• 2014

균열이 존재하는 구조물의 균열 선단에서 과도한 소성 상태에 도달하게 되면 파괴역학 매개변수에 의하여 예측되는 균열 선단의 응력장이 실제와는 매우 다르게 나타난다. 구조물의 크기와 형상 그리고 하중의 형태에 따라 균열 선단의 응력장이 유일하지 않다. 이는 균열 선단의 구속 효과가 단일 매개변수 파괴역학으로 표현 될 수 없기 때문이다. 따라서 전통적으로 사용되었던 K, J를 이용한 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위하여 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력이 있다. 본 논문에서는 Q-응력을 이용하여 원주방향으로 완전히 발달한 표면 균열이 있을 경우의 균열 선단의 구속 효과를 확인하였다. 고려된 하중은 일차하중으로 축 방향 인장하중과 반경방향 열구배에 의한 이차하중의 복합하중이다. 이차하중이 일차하중보다 구속효과가 더 심하며 기계하중보다 열하중이 뒤에 가해지는 열충격조건에서 구속효과가 더 심하게 나타남을 확인하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.14-21
• /
• 2021

-162℃ 초저온 상태의 LNG를 저장하는 저장탱크의 내조는 균열과 같은 결함에 대한 구조 건전성 평가가 필요하다. 전통적인 파괴역학 관점에서는 응력확대계수 K, J-적분 그리고 CTOD를 이용한 단일 매개변수 평가가 주로 수행되어왔다. 그러나 실제 구조에서 발생되는 균열선단은 구조물의 크기, 시편형상 그리고 인장과 굽힘과 같은 하중의 형태에 따라 구속효과의 차이로 인한 영향이 발생하게 된다. 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위해 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력법이 있다. 본 논문에서는 비선형 탄성영역의 균열선단 응력장 평가에 적합한 J적분에 Q응력을 유도하여 2 매개변수 접근법을 사용하고자 한다. SENB 시편의 균열비 0.1~0.7 그리고 광폭시편 균열비 0.2~0.6에 시편 균열선단의 응력을 J-Q 평가법을 이용하여 구속효과를 정량적으로 평가 하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제33권4호
• /
• pp.533-538
• /
• 2009

The magnitude of constraint effect $A_2$ values on the non-linear elastic plastic fracture toughness was experimentally estimated by using displacement at various measuring positions near crack tip. Constraint effect $A_2$ value was dependent on specimen configuration and on the measured displacement near crack front. The crack tip opening displacement in the vicinity of the crack tip front should be estimated within plastic region when appropriately constraint effect was calculated. It was found that the magnitude of constrain effect |$A_2$| is below 8.0 at the crack tip. But an appropriate location to measure the effective constraint effects $A_2$ at the critical value of J that crack initiation is characterizable by is r = 2mm and ${\theta}=90^{\circ}$ away from original crack tip, and the constraint effect |$A_2$| estimated is 5.3.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제33권4호
• /
• pp.539-544
• /
• 2009

The constraint effect $A_2$ has to be evaluated within plastic region near crack tip front using opening displacement. Plastic boundary and stress or strain conditions in the vicinity of the crack tip using recrystallization heat treatment was represented. It was found that the plastic deformation boundary by recrystallization heat treatment method was the true strain of ${\epsilon}t$ = 0.05mm/mm. With the estimation of constraint effects $A_2$, the region of proper displacement measurement point near crack tip was between 0mm and 1mm distance toward direction of crack propagation, and was between 1mm to 3mm distance toward direction of load line.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
• /
• pp.103-103
• /
• 2004

실제 작용하는 하중상태는 요소의 형상과 작용하중의 복잡성 때문에 혼합모드 하중상태를 나타낸다. 또한 혼합모드 피로균열은 전파과정 동안 부재의 구속형상이나 외부 작용하중의 급격한 변화에 의해서도 영향 받게 된다. 이로 인하여 피로균열은 균열선단에서 지속적이면서 급격한 응력 재분배의 상태를 경험한다. 그러므로 다양한 응력 재분배 상태에서의 혼합모드 피로균열에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 응력 재분배상태 하에서 나타나는 혼합모드 피로균열의 전파거동에 대한 특징이 실험적으로 고찰되었다.(중략)

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
• /
• pp.25-30
• /
• 2004

The magnitude of constraint effect $A_{2}$ values were experimentally estimated using displacement according to measuring positions on the non-linear elastic plastic fracture toughness estimate. For 25.4 mm thickness SS400 steel CT specimen, constraint effect $A_{2}$ values we re dependent on specimen configuration and on measured displacement near crack front. Commonly, Estimating constraint effect $A_{2}$ measuring position for displacement should be existed inside plastic region. Therefore, the ${\delta}_{5}$ method was not reliable for evaluation of constraint effect $A_{2}$ values because measuring position for displacement is in elastic region at crack growth initiation in this paper.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제24권6호
• /
• pp.24-33
• /
• 2000

This paper investigates the relationship between J-integral and crack tip opening displacement, ${\delta}_t$ using Gordens results of numerical analysis. Estimation were carried out for several strength levels such as ultimate, flow, yield, ultimate-flow, flow-yield stress to determine the influence of strain hardening and the ratio of crack length to width on the $J-{\delta}_t$ relationship. It was found that for SE(B) specimens, the $J-{\delta}_t$ relationship can be applied to relate J to ${\delta}_t$ as follows $J=m_j{\times}{\sigma}_i{\times}{\delta}_t$ where $m_j=1.27773+0.8307({\alpha}/W)$, ${\sigma}_i:{\sigma}_U$, ${\sigma}_{U-F}={\frac{1}{2}} ({\sigma}_U+{\sigma}_F$), ${\sigma}_F$, ${\sigma}_F}$ $Y=({\sigma}_F+{\sigma}_Y)$, ${\sigma}_Y$

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.47-57
• /
• 2020

A new elastic-plastic-creep constraint parameter is proposed to quantify the effect of constraint on creep crack initiation times. It represents the difference between the transient elastic-plastic-creep crack-tip opening stress and the Riedel-Rice opening stress field in plane strain, which can be determined analytically. Application of the proposed parameter to a large set of creep crack growth test data using C(T) and SEN(B) specimens of Type 316H stainless steel at 550℃ shows that creep crack initiation times can be more accurately characterized by the C⁎-integral together with the proposed parameter.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제9권5호
• /
• pp.564-571
• /
• 1985

본 논문에서는 미시조직인자를 변화시킨 마르텐사이트-페라이트 복합조직강을 준비하여 균열선단 및 안정영역의 파괴양상과 파괴저항과의 관계를 검토하였다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
• /
• pp.91-92
• /
• 2006

For the CT specimen of 25.4mm thickness SS400 steel, the fracture toughness and the magnitude of constraint effect, $A_2$ on the non-linear elastoplastic fracture behaviors were experimentally estimated by crack tip opening displacement. In order to estimate constraint effect, displacement measurement position near crack front should be the existed within plastic region. But it is found that the displacement measurement positions by the ${\delta}_5$ method are in elastic region at crack growth initiation. Hence the estimate of constraint effect, $A_2$ by the ${\delta}_5$ method was not reliable.