• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.349-352
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• 2011

본 논문에서는 변동하중 하에서의 균열 성장 예측을 위하여 손상 모델과 주어진 데이터에 기반하여 균열 성장 모델의 변수를 확률분포로 추정한다. 이를 위해 베이지안 접근법을 활용하여 불확실 변수 결합 확률 분포식을 구축하고, Markov Chain Monte Carlo(MCMC)을 통해서 균열 성장 모델의 변수 샘플을 추출하였다. 여기서 추출된 샘플들을 균열 성장 모델에 적용, 균열 성장의 결과를 확률적인 분포로 예측하였다. 위와 같은 추정은 재료의 물성과 같은 변동성이 있는 변수를 모델에 적용하여, 결과값을 확률적인 분포로 예측하였다. 이것은 기존의 안전계수 개념보다 더욱 적절한 안전 기준을 제시 할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1998.05a
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• pp.57-62
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• 1998

구조물이나 기계요소내의 결함이 성장하여 파손(Failure)에 이르는 현상은 공학분야에서 중요하게 평가되어 오고 있다. 반복적으로 변하는 응력에 의하여 결함이 초기 성장을 거쳐 재료의 파손에 이르게 되는 과정인 피로파괴는 파괴역학의 한 중요한 분야이다. 이에, 본 연구에서는 열처리의 특성상 부식환경에 매우 민감한 Al-Zn-Mg-Cu Alloy 7075에 대하여 Peak Aged T65l Tempering을 실시한 Al-Alloy 7075-T65l에 대하여 각기 환경(대기, 물, 해수)의 변화가 부식피로균열성장에 미치는 영향과 부식환경에서의 긴 균열(Long Crack)과 짧은 균열(Short Clark)의 부식피로균열 성장특성을 비교, 고찰하여 초기균열의 잠재시간과 안정성장 시간을 예측하여 구조물의 수명예측 및 안전성 평가에 기여 할 수 있는데 목적이 있다. (중략)

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.3
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• pp.267-275
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• 2012

In this study, crack growth in a center-cracked plate is predicted under mode I variable amplitude loading, and the result is validated by experiment. Huang's model is employed to describe crack growth with acceleration and retardation due to the variable loading effect. Experiment is conducted with Al6016-T6 plate, in which the load is applied, and crack length is measured periodically. Particle Filter algorithm, which is based on the Bayesian approach, is used to estimate model parameters from the experimental data, and predict the crack growth of the future in the probabilistic way. The prediction is validated by the run-to-failure results, from which it is observed that the method predicts well the unique behavior of crack retardation and the more data are used, the closer prediction we get to the actual run-to-failure data.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.12 no.4
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• pp.691-700
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• 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 Aerospace System Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.1-8
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• 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.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.2 no.1
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• pp.101-109
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• 1999

The objective of this research is to study effects of the residual stresses on the crack growth and the life of the structure, caused by cold working around the hole of the aircraft structure which will be jointed by rivets and bolts, etc. The compensated Morrow's equation, by experimental data from the materials AL7075-T6 and AL2024-T3, is suggested to calculate the values of the fatigue life prediction of the structure. Also, the compensated Forman's equation, by experimental data from a material AL7075-T6, is suggested to calculate the values of the crack growth prediction of the structure. It is founded that the calculated values from the suggested equations are almost close to the known values of the fatigue life prediction and the crack growth prediction. It is shown that this paper, associated with an initial research on the effects of residual stresses around hole, gives a direction to study the problem at the aircraft maintenance field.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.22.1-22.1
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• 2011

산업의 발달과 더불어 수송기기를 포함한 각종 구조물의 경량화에 따라 피로파괴에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거에는 피로균열생성과 피로균열전파를 구분하지 않는 S-N (stress-cycles to failure) 피로 개념을 이용하여 구조재의 피로 거동을 이해하고자 하였다. 그러나 최근에는 모든 구조물에는 균열이 존재한다는 가정에서 시작된 파괴역학(fracture mechanics)에 기초한 피로균열성장 개념을 이용하여 피로에 대한 저항성이 큰 구조재를 개발하고 있으며, 구조물의 피로수명을 예측하고 있다. 본 발표에서는 미세조직, 인장특성, 용접이나 부식 환경 등이 금속의 피로 및 피로균열성장(fatigue crack propagation)에 미치는 영향에 대한 논하고자 한다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.10 no.3
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• pp.301-308
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• 2000

Non-linear behavior of rock under compression can be predicted by a crack model. Crack growth in rock renders rock anisotropic. The degree of anisotropy is explained in terms of elastic moduli as a function of load level. In this study, we calculate the changes of elastic moduli due to crack growth numerically by using a crack model and compare these values with experimental results obtained from the measurement of ultrasonic wave velocities. Image processing technique is used to obtain the initial crack information needed for the numerical calculation of elastic moduli.

• Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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• 2000.09a
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• pp.47-55
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• 2000

Non-linear behavior of rock under compression can be predicted by a crack model. Crack growth in rock renders rock anisotropic. The degree of anisotropy is explained in terms of elastic moduli as a function of load level. In this study, we calculate the changes of elastic moduli due to crack growth numerically by using a crack model and compare these values with experimental results obtained from the measurement of ultrasonic wave velocities. Image processing technique is used to obtain the initial crack information needed for the numerical calculation of elastic moduli.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.7
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• pp.713-721
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• 2012

The finite element simulations of fatigue crack growth are carried out. Using only the mechanical properties usually obtained from the tensile test as input data, we attempted to predict the fatigue crack growth behavior. The critical crack opening displacement is determined by monitoring the change in displacements at the node close to the crack tip. Crack growth is simulated by debonding the crack tip node. The exponent in the Paris law was determined and compared to the published exponent. Plotting with respect to the effective stress intensity factor range yielded more consistent results.