• 제목/요약/키워드: 균열 확률

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압력용기용강의 피로균열전파 및 지연거동에 관한 확률통계적 연구 (A Stochastic Study on Fatigue Crack Propagation and Retardation Behavior of Pressure Vessel Steel)

  • 김선진;남기우;김부안
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.132-141
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    • 1995
  • The purpose of the present study is to investigate the statistical characteristics of m and C in the fatigue crack propagation law, da/dN=C(.DELTA.K)/sup m/ and to studies on the randomness of fatigue crack propagation and retardation behavior. Fatigue tests were perfomed on 32 CT specimens of SPV50 steel under the same one condition. First, the value of m and C were determined for each specimen, and all the data were analyzed statistically. second, the material's resistance to fatigue crack propagation is modeled as a stchastic process, which varies randomly along the crack path. The statistical analysis of the material resistance is performed with the data obtained by constant load controlled tests. Finally, retardation behavior was examined experimentally by using a CT specimen, and a retardation parameters were analyzed statistically.

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AZ31 마그네슘합금의 피로균열진전수명에 적합한 확률분포 평가 (Estimation of Probability Distribution Fit for Fatigue Crack Propagation Life of AZ31 Magnesium Alloy)

  • 최선순
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권8호
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    • pp.707-719
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    • 2009
  • The variables relating to the fatigue behavior have uncertainty and are random. The fatigue crack propagation is, thus, stochastic in nature. In this study, fatigue experiments are performed on the specimen of the magnesium alloy AZ31. The data of the fatigue life are scattered even in the same experimental condition. It is necessary to determine the probability distribution of the fatigue crack propagation life for the reliability analysis as well as the design and maintenance of structural components. Therefore the statistics and the probability distribution for the fatigue crack propagation life are investigated and the best fit probability distribution of that is proposed in this paper.

알루미나의 레이저 절단 가공 시 균열 발생의 확률모델링 (A Probabilistic Model for Crack Formation in Laser Cutting of Ceramics)

  • 최인석;이성환;안선응
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권9호
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    • pp.90-97
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    • 2002
  • Ceramics are being increasingly used in industry due to their outstanding physical and chemical properties. But these materials are difficult to machine by traditional machining processes, because they are hard and brittle. Recently, as one of various alternative processes, laser-beam machining is widely used in the cutting of ceramics. Although the use of lasers presents a number of advantages over other methods, one of the problems associated with this process is the uncertain formation of cracks that result from the thermal stresses. This paper presents a Bayesian probabilistic modeling of crack formation over thin alumina plates during laser cutting.

AZ31 마그네슘합금 시편의 두께가 피로균열진전거동의 확률분포에 미치는 영향 (Effect of Specimen Thickness on Probability Distribution of Fatigue Crack Propagation Behavior in Magnesium Alloy AZ31)

  • 최선순
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.395-400
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    • 2009
  • As the variables affecting the fatigue behavior have uncertainty, the fatigue crack propagation is stochastic in nature. Therefore, the fatigue life prediction is critical for the design and the maintenance of many structural components. In this study, fatigue experiments are conducted on the specimens of magnesium alloy under the different thicknesses of specimen. The effects of specimen thickness on the probability distribution of the fatigue crack propagation life and the crack size are estimated experimentally. The probability distribution of the crack size and the fatigue life for different specimen thicknesses are investigated by Anderson-Darling test and the best fit for those probability distributions are also presented.

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평균응력이 AZ31 마그네슘합금의 렌덤진전균열크기 확률분포에 미치는 영향 (Effect of Mean Stress on Probability Distribution of Random Grown Crack size in Magnesium Alloy AZ31)

  • 최선순;이억섭
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.536-543
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    • 2009
  • In this paper the mean stress effects on the probability distribution of the random grown crack size at a specified loading cycle are studied through the fatigue crack propagation tests, which are conducted on the specimens of magnesium alloy under four different stress ratios. Through 80 replicates the probability distributions of the grown crack size are obtained. The goodness-of-fit for probability distributions of the random grown crack size are investigated by Anderson-Darling test and the best fit for those probability distributions is found to be a 3-parameter Weibull distribution. The effects of the mean stress on the probability distribution of the random grown crack size are also estimated.

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피로균열전파저항에 미치는 시험편 두께의 영향에 관한 확률론적 연구 (A Probabilistic Study to the Effect of Specimen Thickness on Fatigue Crack Growth Resistance)

  • 김선진;오세규
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.47-55
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    • 1994
  • The purpose of the present study is to investigate the effect of specimen thickness on statistical properties of crack growth resistance. In this study, the resistance S$\delta$$_h$(x) to fatigue crack growth was treated as a spatial stochastic process. which varies randomly on the crack surface. The theoretical autocorrelation functions of the resistance to fatigue crack growth considering specimen thickness are discussed for several correlation lengths. The main results obtained are : (1) The theoretical autocorrelation functions of S$\delta$$_h$(x) are almost independent of specimen of specimen thickness except for the origin. (2) The variance increases with decreasing specimen thickness.

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미국의 건식저장 캐니스터에서의 CISCC 연구에 대한 검토 (Review of Research on Chloride-Induced Stress Corrosion Cracking of Dry Storage Canisters in the United States)

  • 박형규;박광헌
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.455-472
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    • 2018
  • 국내의 사용후핵연료가 증가함에 따라 사용후핵연료 저장조는 곧 포화가 될 것으로 예상된다. 따라서 사용후핵연료 건식저장 운영 및 관리 방안에 대해 연구하는 것은 매우 중요하다. 미국에서는 오랜 기간 건식저장을 운영해왔으며 이를 바탕으로 사용후핵연료 건식저장 운영 및 관리 방안에 대해 많은 연구가 수행되고 있다. 그러나 우리나라에서는 경수로 사용후핵연료건식저장 경험이 없으며 관련 관리방안 및 구체적인 기준이 매우 부족한 현실이다. 건식저장기간 동안 주요한 이슈중의 하나는 건식저장용기 열화현상이며 대표적으로 응력부식균열에 의한 부식현상이 있다. 미국에서는 U.S. DOE, U.S. NRC, 그리고 EPRI 주관 아래 건식저장 캐니스터에서의 염화물 응력부식균열에 관한 많은 연구들을 수행하고 있다. 또한 건식저장 캐니스터의 염화물 응력부식균열 현상을 설명하기 위해 SNL에서는 확률론적 응력부식균열 모델을 제시하였다. 본 논문에서는 SNL에서 제시한 확률론적 응력부식균열 모델을 검토하였으며 모델에 제시된 주요인자들을 세세하게 분석하였다. 본 논문은 우리나라에서 스테인리스 스틸로 제작된 캐니스터를 경수로 사용후핵연료 건식저장으로 이용할 경우, 건식저장 운영 및 관리 방안을 구축하는 대에 좋은 참고문헌이 될 것이라 사료된다.

Ball-on-3 ball test에 의한 알루미나 세라믹스의 열충격 거동 (Thermal shock behavior of alumina ceramics by ball-on-3 ball test)

  • 이중현;박성은;한봉석;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제36권10호
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    • pp.1062-1068
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    • 1999
  • 상온 25$^{\circ}C$의 증류수에 단일 열충격을 시행한 후 ball-on-3 ball test로 강도를 측정하고 강도의 변화를 관찰하였다. 시편은 상용 알루미나 시편을 사용하였고, disc 형태의 시편에 대하여 열충격 후의 균열의 모양과 강도 시험 후의 균열의 모양을 잉크 침투법에 의해 관찰하였다. 통계적인 파괴 확률방법을 제시하였으며, thermal shock Weibull plot을 이용하여 3점 꺾임 강도와 비교하였다. ball-on-3 ball test 강도에 미치는 인자에 대해 통계학적인 접근을 통해 관찰한 결과, 시편중심에서 균열까지의 거리가 균열 밀도보다 더 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

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합성섬유보강 콘크리트 보의 균열 후 거동 예측 (Realistic Prediction of Post-Cracking Behaviour in Synthetic Fiber Reinforced Concrete Beams)

  • 오병환;김지철;박대균;원종필
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.900-909
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    • 2002
  • 섬유는 콘크리트의 취약점인 인장 및 균열저항성을 증가시켜 그 효용성을 크게 한다. 그러나, 섬유의 균열저항성을 합리적으로 예측하기 위해서는 균열후의 거동예측기법이 정립되어야 한다. 따라서, 본 연구의 목적은 최근 들어 개발되고 있는 구조용 합성섬유 보강콘크리트의 균열후 거동(Post-Cracking Behavior)을 예측하기 위한 해석기법을 제시하는데 있다. 이를 위하여 합성섬유 보강 콘크리트 보의 균열단면해석에 있어서, 우선적으로 균열단면을 강체운동으로 가정하고, 균열폭(crack width) 및 균열면에 대해 기울기 90$^{\circ}$ 인 단일섬유의 인발실험(pullout test)에 의한 인발 하중(pullout load)과 변위(slip)의 관계를 이용하여 개개 섬유의 균열이후 거동을 묘사하였다. 또한 실제 섬유의 매립방향과 매립길이의 다양성을 확률적으로 고려하여 균열면에서의 유효섬유개수를 산정한 뒤에 FRC 보의 휨거동해석을 수행하였고, FRC 보 실험을 시행한 결과와 비교한 결과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 본 해석결과로부터 하중-처짐 곡선, 모멘트-곡률 곡선 등을 도출할 수 있으며, 본 연구의 모델은 일정수준의 균열 저항성 또는 인성지수(toughness performance)를 얻기 위한 섬유의 기하형상을 개발하는데 유용한 방법으로 사용될 수 있다. 또한 평균응답, 파괴모드의 운동학으로 표현된 이 모델은 FRC 보 실험 결과들을 유사하게 예측할 수 있기 때문에 앞으로 섬유보강콘크리트 부재의 합리적인 설계 및 해석에 효율적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

다응력집중부(多應力集中部)를 가진 판(判)에 의(依)한 피로균열(疲勞龜裂) 발생수명(發生壽命) 분포(分布) 추정(推定) (Estimation of Fatigue Crack Initiation Life Distribution by Multi-notched Specimen)

  • 강성원;엄동석;이지현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제29권4호
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    • pp.234-243
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    • 1992
  • 각종 구조물, 기계요소의 파괴(破壞)에 있어서 상당수는 피로파괴(疲勞破壞)가 그 원인인 것이 많고, 그 설계 및 안전성 평가를 위해 신뢰성해석법(信賴性解析法)을 도입함에 있어서 피로수명(疲勞壽命)의 확률분포(確率分布)를 파악하는 것은 구조물에 작용하는 외력의 추정(推定)과 함께 중요하다. 피로수명(疲勞壽命)의 확률분포(確率分布)를 구하는데는 대수정규분포(對數正規分布) 혹은 Weibull분포(分布) 등이 제안되어 있지만, Weibull분포(分布)가 그 뛰어난 응용성과 정확성 때문에 피로수명분포(疲勞壽命分布)에 가장 자주 쓰이고 있다. 따라서, 본 연구에서는 응용범위가 넓고, 데이터의 특성을 가장 잘 표현하는 것으로 알려진 Weibull분포(分布)를 사용하였다. 어떤 응력상태 하에서의 피로균열발생수명(疲勞龜裂發生壽命)의 확률분포(確率分布)를 구하기 위해서는 일반적으로 수십개의 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 많은 데이터를 얻어야 한다. 그러나, 그러한 많은 시험은 시험시간, 경비등의 면에서 어려움이 있다. 따라서, 본 연구에서는 피로균열발생분포를 구하기 위하여 적은 시험편으로 보다 많은 데이터를 얻을 수 있는 100개의 응력집중부(應力集中部)를 가진 변단면(變斷面)외팔보형 시험편(試驗片)을 개발하였다. 피로시험(疲勞試驗)은 일정진폭완전량진(一定振幅完全兩振) 굽힘피로하중에서 실시하였고, 피로균열발생수명(疲勞龜裂發生壽命)의 확률분포(確率分布)를 추정(推定)하는데에는 여러가지 방법들이 있으나, 본 연구에서는 미지(未知)의 모수추정(母數推定)에 그 유용성이 확인된 Bayesian 신뢰성해석법(信賴性解析法), Skewness법과 최소자승법을 사용하여 그 정도를 비교하였다.

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