• 콘크리트학회지
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• 제8권6호
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• pp.235-243
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• 1996

콘크리트의 역학적거동은 다양한 종류의 균열의 발생과 전파에 의하여 영향을 받는다. 최근 고성능 콘크리트의 개발이 이루어지면서 계면파괴와 계면역에서의 균열양상에 대한 연구가 중요한 분야로 부각되고 있다. 탄성이며 균질한 재료에 적용되는 균열전파에 대한 규준은 계면역에서 균열이 진전하는 경우는 유효하지 않으며 이 경우에는 콘크리트에서 균열전파를 예측하기 위하여 구성재료들의 파괴인성과 그들 사이 계면의 파괴인성의상대적인 크기를 고려하여야 한다. 본 논문에서는 계면균열선단에서 계면파괴역학변수인 에너지해방률과 하중위상각을 수치해석방법을 이용하여 구하는 방법과 계면에서의 균열전파의 예측을 위한 에너지해방률에 기초를 둔 파괴규준을 제안하였다. 계면역에서의 균열양상을 조사하기 위하여 계면균열을 가진 이상복합모델에 대한 실험과 수치해석연구를 수행하였으며 대체적으로 실험결과와 규준을 이용하여 예측한 결과가 서로 일치하는 결과를 얻었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권1호
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• pp.17-26
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• 2014

본 논문은 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 바탕으로 동적균열전파 해석을 수행하기 위한 알고리즘을 제시한다. MLS 차분법은 절점만으로 이루어진 수치모델을 사용하며, 이동최소제곱법을 이용하여 전개한 Taylor 다항식을 기초로 미분근사식을 유도하기 때문에, 요소망의 제약에서 완벽하게 벗어난 절점해석이 가능하다. 시간항을 포함하는 동적 평형방정식은 Newmark 방법으로 시간적분 하였다. 동적하중을 받는 균열이 전파할 때, 매 시간단계마다 절점모델을 재구성하지 않고 균열선단 주변에서 국부적인 수정을 통해 해석이 가능하다. 동적균열을 묘사하기 위해 가시한계법(visibility criterion)을 적용하였고, 동적 에너지해방률을 산정하여 균열의 진전유무와 그에 상응하는 진전방향을 결정하였다. 모드 I 상태와 혼합모드 상태에서 균열이 진전하는 현상을 모사하였고, 이론해와 Element-Free Galerkin법으로 계산한 결과와의 비교를 통해 개발된 알고리즘의 정확성과 안정성을 검증하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.35.2-35.2
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• 2009

최근 전세계적으로 저탄소, 녹색성장으로 인하여 원자력발전이 주목받고 있다. 또한 에너지의 고효율로 인한 발전소의 설비가 대형화가 됨에 따라 발전소의 수명평가와 건전성평가가 중요해지고 있다. 일반적으로 구조물 내에 존재하는 균열의 크기와 형상을 파악하여 피로균열전파속도를 평가함으로써 건전성평가를 확인하고 있다. 그리고 고온, 고압에서의 피로균열전파속도는직류전위차 (Direct Current Potential Drop : DCPD)법을 사용하고 있다. DCPD법은 균열의 정밀한 측정방법으로써 측정시 오차가 발생하기 때문에 ASTM에서 제시된 incremental polynomial 법을 권고하고 있다. 따라서 본 연구에서는 피로균열전파전파속도의통계적처리를 통해서 합리적인 곡선을 구하여 건전성평가에 활용하고자 한다. 실험에 사용된 시편은 두께 5mm, 폭 25.4mm CT시편을 사용하였으며, 1mm의 예비균열을 주었다. 그리고 실험온도는 상온에서 실시 하였으며, 주파수는 10Hz를 주었다. 그리고 DCPD 측정을 위해 5A의 전류를 주었으며, 이때 측정된 전압값을 ASTM에 제시된 관계식에넣어 균열길이로 환산하였으며, 데이터처리는 ASTM에 제시된 incremental polynomial법을 기본적으로 사용하였다. 또한 ASTM에 제시된 2n+1을 이용하여 데이터의 수 n을 1~7 까지 변화를 주어 3~15 point 까지 데이터를 처리하여곡선을 제시하였다. 분석결과 $R^2$값이 1을 기준으로 했을 때 3~7 point 까지는큰 차이를 보이지 않았지만 9-point 이후부터는 $R^2$ 감소함을 알 수 있었다. 또한 적용된 데이터의수에 따라 피로군열전파속도 곡선에서 측정된 Paris law의 n값과 C 값은 큰차이를 보이지 않았다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.118-122
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• 1997

차세대 원자력발전소 증기발생기 전열관 재료로 채택된 니켈기저합금으로 기존 전열관 재료인 인코넬600에 비해 고온 고압 조건에서 응력부식균열에 강한 장점을 가진 합금인 인코넬690 시료에 최대 에너지 120 keV의 질소 이온빔을 조사하여 이 재료의 기계적 특성 변화를 관측하였다. 특성 시험으로는 표면 경화를 관찰하기 위한 미세 경도 시험을 수행하여 미세 경도 증가를 확인하였다 아울러 표면 경화가 피로 특성에 미치는 영향을 관찰하기 위해 피로 균열 전파 시험을 수행하여 이온 주입으로 인한 표면 경화가 피로 균열 전파를 촉진시킴을 관찰하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제17권3호
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• pp.193-199
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• 1985

지르칼로이-4 피복재의 요드에 의한 응력부식 균열 현상을 개량된 내부가압방법으로 조사하였다. 요드 응력부식 균열 현상을 일으키는 임계요드농도와 임계 응력이 존재하였으며, 603$^{\circ}$K의 시험 온도에서 임계요드 농도는 약 0.2mg/$\textrm{cm}^2$였고 임계 응력은 시험온도와 시편의 기계적 성질에 다라 변하였다. 파괴면을 주사전자 현미경으로 관찰한 결과, 초기 단계는 입내 파손 형태로 W-형의 균열을 포함하고 있었으며, 균열이 진행됨에 따라 입내 파손과 편성 파손이 혼합된 형태로 나타남을 알 수 있었다. 그리고 균열은 한 결정립에서 다른 결정립으로 단계적으로 전파되어 나갔다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권2호
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• pp.283-290
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• 2002

In this paper, we consider the dynamic electromechanical behavior of an eccentric Yoffe permeable crack in a piezoelectric ceramic strip sandwiched between two elastic orthotropic materials under the combined anti-plane mechanical shear and in-plane electrical loadings. Fourier transforms are used to reduce the problem to the solution of two pairs of dual integral equations, which are then expressed to a Fredholm integral equation of the second kind. The initial crack propagation orientation for PZT-5H piezoceramics is predicted by maximum energy release rate criterion.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.295-305
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• 2023

본 연구에서는 평활화 유한요소법(Smoothed finite element method)을 도입한 위상분야법(Phase-field method)에 대해 소개하고자 한다. 위상분야법은 최근 균열 개시 및 전파 해석에 많이 사용되는 기법으로 균열 표면을 추적하기 위한 추가적인 처리기법이 필요하지 않는 특징이 있다. 위상분야법에서 복잡한 균열 전파를 포착하기 위해 높은 정확도의 변형률 에너지를 평활화 유한요소법을 도입하여 계산하였다. 평활화 유한요소법은 유한요소를 하위 셀로 나누고 각각의 하위 셀을 평활화 영역으로 재조립하여 변형률 에너지를 계산하게 된다. 또한 해석 시간 단축을 위하여 쿼드트리 요소망을 제안한 기법에 사용하였다. 수치 예제를 통하여 제안한 기법을 참조해 및 유한요소법과 비교하여 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권8호
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• pp.1229-1236
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• 2004

The specimen materials used in this research are isotropic epoxy resins. The static photoelastic experiment was applied to them. And then the specimens used in photoelastic experiment were fractured under static load. The static photoelastic experimental hybrid method was introduced and its validity had been assured. Crack propagation criterion used the stress components, which are considered the higher order terms, obtained from the static photoelastic experimental hybrid method was introduced and it was applied to the minimum strain energy density criterion, the maximum tangential stress criterion and mode mixity. Comparing the actual initial angle of crack propagation with the theoretical initial angle of crack propagation obtained from the above failure criterions, the validities of the above two criterions are assured and the optimal distance (r) from the crack-tip is 0.01mm in order to get the initial angle of crack propagation of isotropic epoxy resin.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권11호
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• pp.1799-1806
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• 2004

The static photoelastic experiment was applied to orthotropic materials. And then the specimens used in photoelastic experiment were fractured under static load. The static photoelastic experimental hybrid method for orthotropic material was introduced and its validity had been assured. Crack propagation criterion used the stress components, which are considered the higher order terms, obtained from the static photoelastic experimental hybrid method was introduced and it was applied to the minimum strain energy density criterion, the maximum tangential stress criterion and mode mixity. Comparing the actual initial angle of crack propagation with the theoretical initial angle of crack propagation obtained from the above failure criterions, the validities of the above two criterions are assured and the optimal distance (${\gamma}$) from the crack-tip is 0.01mm in order to get the initial angle of crack propagation of orthotropic material(C.F.E.C.).