• 제목/요약/키워드: 균열에너지밀도

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균열에너지밀도에 의한 이종재 계면균열의 기초적 검토 (A Fundamental Analysis of an Interface Crack by Crack Energy Density)

  • 권오헌;도변승언;서창민;김영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권8호
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    • pp.1458-1467
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    • 1992
  • 본 연구에서는 균질재에서의 결과를 토대로 이종재에서도 그 성질이 보존될 것으로 기대되기 때문에 계면균열에서의 CED의 기본적 성질을 검토한후, 각 모드 인자 의 분리법과 평가법을 CED를 통해 제시한다. 또 제시한 수법을 이용하여 우선 탄성 균열 모델에서 유한요소해석을 통해 CED 및 각 모드 인자의 평가 및 기초적 검토를 실시하여 그 유효성을 확인한다.

최소 변형에너지 밀도 기준의 모호성과 최대 극소 변형에너지 밀도 기준 (Ambiguity of Minimum Strain Energy Density Criterion and Maximum Minimum Strain Energy Density Criterion)

  • 구재민
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권7호
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    • pp.1155-1162
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    • 2001
  • Sihs minimum strain energy density criterion(SED) often used in the mixed mode problem has the ambiguity of the choice of minimum values. In this paper, as the method to solve the problem of SED, maximum minimum strain energy density criterion is proposed that the crack propagates in the direction of having the maximum among the minimum values of modified strain energy density factor(MS), i.e., sign($\sigma$(sub)$\theta$).Smin.

수정 특이-파괴진행대이론의 파괴특성에 대한 균열속도의 영향 (Effects of Crack Velocity on Fracture Properties of Modified S-FPZ Model)

  • 연정흠
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.511-520
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    • 2004
  • 이 연구에서는 기존의 콘크리트 실험에서 평가된 파괴에너지를 수정 특이-파괴진행대 이론에 대해 해석하였다. 수정 특이-파괴진행대 이론은 균열성장에 대한 에너지해방률과 균열면의 파괴진행에 대한 균열면응력-균열폭 관계의 두 파괴특성을 필요로 한다. 해석결과 균열면응력-균열폭 관계는 시험편의 형상과 균열속도에 민감하지 않았다. 파괴진행대에서 파괴에너지율은 파괴진행대가 완전히 형성될 때까지 균열성장길이에 선형으로 증가하였으며, 이후에는 파괴에너지밀도로 일정한 값을 유지하였다. 변형에너지방출률은 시험편의 형상과 균열속도에 큰 변화를 보였으며, 균열속도에 대해서는 선형의 대수함수로 표현될 수 있다. 균열성장에 대한 변형에너지방출률의 변화는 다른 실험의 미세균열의 성장과 국부화 그리고 완전 파괴진행대의 형성에 대한 이론적인 근거를 보여준다.

등가 단위하중을 이용한 동체 구조물 피로수명 평가 (Fatigue life evaluation for fuselage structure using equivalent unit load)

  • 김성준;안석민;염찬홍
    • 항공우주기술
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    • 제8권2호
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    • pp.13-18
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    • 2009
  • 본 연구에서는 피로해석을 단순화하기위한 등가 단위하중 방법을 제시하였다. 그리고 등가 단위하중을 이용하여 동체구조물의 피로수명을 평가하였다. 균열진전해석에 필요한 응력확대 계수와 기하학적 형상계수를 계산하기 위하여 유한요소 해석을 수행하였다. 또한 균열진전 방향을 평가하기 위하여 변형률 에너지 밀도 계수를 사용하였다.

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CED에 의한 계면굴절균열의 진전거동평가 (The Evaluation of the Kinked Interface Crack Behavior in Dissimilar Materials by CED)

  • 권오헌
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권3호
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    • pp.414-422
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    • 1997
  • The characteristics on the extension of the CED(Crack Energy Density) concept to the interface kinked crack problems in a dissimilar are examined. Each mode contributions of CED are found by symmetric and antisymmetric conponents and domain independent integrals. Finite element calculation is carried out to simulate the interface kinked crack growth on a bimaterial. The focus is the establishment of fracture criterion with CED and finding the orientation of crack extension. From the results, a prediction about the extension behavior of an interface kinked crack can be done. And we show that CED can be a parameter to indicate fracture criterion at an interface kinked crack.

단일 및 혼합모드하에서 304스테인리스강의 피로균열 진전속도와 방향특성 (Fatigue Crack Growth Rates and Directions in STS304 under Mode I and Mixed Mode)

  • 권종완;양현태
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.102-109
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    • 2002
  • The fatigue crack growth under mixed mode condition has been discussed within the scope of linear fracture mechanics such as maximum tangential stress, maximum tangential principal stress and minimum strain energy density. The purpose of this study is to investigate the characteristics of fatigue test crack growth in 304 stainless steel under mixed node. The fatigue test results carried out by using inclined pre-crack specimens was compared to both of the theoretical predictions of the criteria, maximum tangential stress and stain energy density. As difference from theoretical analysis, the transition region from mixed mode to mode I appeared in the fatigue test. There is deep relationship between the angle of slanted pre-crack and transition. Therefore, as applying the different stress intensity factor to each node I+II and mode I, the directions and rates of fatigue crack growth are evaluated more accurately under mixed mode.

Cu/Cr/Polyimide 계의 탄-소성 필 테스트에 대한 해석 (Analysis on the Elasto-Plastic Peel Test in a Cu/Cr/Polyimide System)

  • 박영배;유진
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.301-306
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    • 1999
  • Cu/Cr/polyimide 계에서 금속박막 두께와 폴리이미드 표면의 플라즈마 전처리 조건에 따른 필 테스트 결과로부터 Park와 Yu의 X-선 측정에 의한 방법과 Moidu등의 이론적 방법을 통애 Cr/polyimide 계면균열의 계면파괴에너지를 구했다. 두 방법으로 구한 박막의 소성일과 계면파괴어네지는 대부분의 경우에 대해 서로 잘 일치하였으며, 이와 같은 실험적 방법과 이론적 방법 모두 계면파괴에너지의 측정에 유용함을 알 수 있었다. 계면파괴에너지는 박막 두께에 거의 무관하였으며, 0.03, 0.036 그리고 0.05 W/$\textrm{cm}^2$의 rf플라즈마 밀도에 대해 각각 $46.8\pm$17.8, $170.3\pm$42.9 그리고 $253.9\pm$44.4 J/$\m^2$의 계면파괴에너지를 얻었다.

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접착제로 접합된 이중외팔보 알루미늄폼의 파괴 거동에 관한 연구 (Fracture Behavior of Adhesive-Bonded Aluminum Foam with Double Cantilever Beam)

  • 방혜진;이상교;조종두;조재웅;최해규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.521-526
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    • 2014
  • 본 논문에서는 초기균열을 갖고 있는 폐포형 구조, 발포알루미늄의 축방향 기계적 거동을 실험 및 유한요소해석으로 연구하였다. 재료시험에서 MTS 사의 10kN Landmarks 를 사용하여, 모드 I 형상의 15mm/min 의 하중속도로 변위를 제어하였다. 또한 유한요소해석 범용프로그램인 ABAQUS 6.10 으로 3 차원 형상의 실험과 동일한 조건으로 모델을 구성하여 해석을 수행하였다. 실험의 축방향 변위-하중 그래프와 시간에 대한 균열 길이를 기반으로 에너지 해방률을 계산하였으며, 이 값을 해석에서 파손 에너지 조건으로 사용하였다. 결과적으로 변위 값에 따른 하중 거동을 확인할 수 있었으며, 발포알루미늄이 접착제에 비해 상대적으로 큰 밀도와 탄성계수를 가지므로 발포알루미늄의 변형이 상대적으로 작다는 것을 확인할 수 있었다.

정적 광탄성 실험 하이브리드 법에 의한 두 상이한 등방성 이종재료의 계면균열전파 기준에 관한 연구 (A Study on the Interfacial Crack Propagation Criterion for Two Dissimilar Isotropic Bimaterial by the Static Photoelastic Experimental Hybrid Method)

  • 최콘스탄틴;황재석;신동철;남성수;남정환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1216-1221
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    • 2003
  • The specimen materials used in this research is bimaterial. The static photoelastic experiment was applied to them. And then the specimens used in photoelastic experiment were fractured under static load. The static photoelastic hybrid method was introduced and it's validity had been assured. The static photoelastic hybrid method was applied to the Minimum Strain Energy Density Criterion, the Maximum Tangential Stress Criterion and Mode Mixity. Crack propagation criterion by the static photoelastic hybrid method was introduced and it was applied to the above various failure theories. Comparing the experimental initial angle of crack propagation with the theoretical initial angle of crack propagation from the various failure criterions. And then the optimal crack propagation criterion was suggested and it's validity was assured.

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공학적방벽재로서 벤토나이트 거동의 X선 단층촬영 기반 비파괴 특성화 현황 (Current Status of X-ray CT Based Non Destructive Characterization of Bentonite as an Engineered Barrier Material)

  • 멜빈;김주연;김광염;이창수;김진섭
    • 터널과지하공간
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    • 제31권6호
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    • pp.400-414
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    • 2021
  • 고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.