• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.24 no.5
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• pp.525-533
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• 2012

In this study, bending tests were performed on beam specimens made of UHPCC with the fiber content range of 0~5 vol% to investigate the contribution of fiber content to first cracking strength and flexural tensile strength. Also, four-point bending tests for unnotched beam as well as three-point bending test for notched beam were performed to estimate the effect of the presence of notch on the strengths. The experiment result showed that the increase in fiber content made linear improvement in the flexural tensile strength; whereas first cracking strength was enhanced only when at least 1 vol% of fibers was incorporated. Comparison of the bending test results with and without notch showed that the notch effect varied with the fiber content. The increase in fiber content diminished the effect of stress concentration on the notch tip, reducing the difference in the strengths. With much higher fiber content, the effect of stress concentration almost disappeared and the defection on cracking plane or the size effect dominated the strengths, consequently resulting in higher strengths in the notched beams than the unnotched ones.

• Composites Research
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• v.13 no.3
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• pp.58-66
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• 2000

CARALL(Carbon fiber reinforced aluminum laminates) was fabricated with CFRP prepreg and A17075, using a autoclave. The mechanical properties of three samples i.e. A17075, CFRP and CARALL were also investigated as a function of size in circular holes. Theoretical approach into analysing mechanical behaviors near the circular hole notch was carried out to compare with experimental data, furthermore. By the adhesive bonding of A17075 to CFRP, abrupt strength reduction was prevented. From the consideration of modified point stress failure criterion, predicted results was well consistent with the experimental one.

• Polymer(Korea)
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• v.36 no.1
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• pp.59-64
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• 2012

The impact strength of material is considered the most important design factor for small and light products. Impact strength is a unique material property, thus the impact strength should not depend upon the geometry of specimen. However it varies according to specimen thickness, notching method, and notch shape. In this study, the variations of impact strength have been investigated according to thickness, notch shape, and notching method of specimen. Engineering plastics such as PC, ABS and POM have been used in this study. Experimental results showed impact strength increased as thickness decreasesd. PC showed the highest increment of impact strength when the thickness was thin. Fractured section of PC showed brittle fracture behavior when the specimen was thick. However it showed ductile fracture behavior when it was thin. The impact strength of in-mold notched specimen showed higher than that of milling notched specimen. PC showed the highest notch sensitivity among the materials used in this experiment.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.7
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• pp.1285-1293
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• 1992

The fracture behavior of glass/epoxy plain woven composite plates containing circular holes is experimentally investigated to examine the effects of hole size and specimen width on notched tensile strength. It is shown in this paper that the characteristic length according to the point stress criterion depends on the hole size and specimen width. For predicting the notched tensile strength, a modified failure criterion is developed. An excellent agreement is found between the experimental results and the analytical prediction of modified failure criterion. The notched strength and the characteristic length have an increase and decrease relations. When the unstable fracture occured, the critical crack length equivalent for the damage zone size at the edge of hole is about twice the characteristic length. The critical energy release rate G$_{c}$ is independent of hole size(0.03 .leq. 2R/W .leq. 0.5) under the same specimen width. However G$_{c}$ increases with an increase in specimen width which can be explained by stress relaxation due to the notch insensitivity.ity.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.3
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• pp.52-62
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• 1994

기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.240-240
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• 2003

V-노치 균열에서 열하중이 작용하는 경우는 비제차형 경계조건의 문제가 되고, 이 조건에 대한 방정식의 일반해를 구하기 위해서 재차형 연립방정식에 대한 일반해(Homogeneous solution)와 비제차형 연립방정식에 대한 특수해(Particular solution)의 두 가지 해를 구할 수 있다. 이들 해는 V-노치 균열에 대한 고유치가 되고 이 고유치가 중복근을 가지게 되는 경우에는 로그항(1n[r])이 나타나게 되고 이 항에 의해서 응력을 무한대로 발산시키므로 이를 대수응력특이성이라 한다. 열하중이 작용할 때 대수응력특이성을 나타내는 로그항의 계수가 영(0)이 되어 대수응력특이성이 사라지게 되므로 V-노치 선단에서의 응력특이성은 고유치와 그에 대한 고유벡터에 의해 결정된다. 본 논문에서는 비정상상태 열하중이 가해지는 등방성 이종재료 내의 V-노치 균열문제에서 패기 각도와 이종재료의 기계적 성질에 의해 결정되는 응력특이성지수를 구하고 이에 대한 응력강도계수를 유한요소해석 프로그램인 ANSYS와 상반일 경로 적분법(RWCIM)을 이용하여 구하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.10
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• pp.1411-1417
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• 2010

CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) has received considerable attention in various fields as a structural material, because of its high specific strength, high specific stiffness, excellent design flexibility, favorable chemical properties, etc. Most products consisting of several parts are generally assembled by mechanical joining methods (using rivets, bolts, pins, etc.). Holes must be drilled in the parts to be joined, and the strength of the components subjected to static and fatigue loads caused by stress concentration must be decreased. In this study, we experimentally evaluated the variation in the residual strength of a holenotched CFRP plate subjected to fatigue load. We repeatedly subjected the hole-notched specimen to fatigue load for a certain number of cycles, and then we investigated the residual strength of the hole-notched specimen by performing the fracture test. From the results of the test, we can observe the initiation of a directional crack caused by the applied fatigue load. Further, we observed that the residual strength increases with a decrease in the notch effect due to this crack. It was evaluated that the residual strength increases to a certain level and subsequently decreases. This variation in the residual strength was represented by a simple equation by using a model of the decrease in residual strength for plain plate, which was developed by Reifsnider and a stress redistribution model for hole-notched plate, which was developed by Yip.

• Journal of the KSME
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• v.35 no.3
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• pp.242-251
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• 1995

균열(crack)을 갖는 부재의 강도를 평가할 때에 있어서 응력확대계수를 이용하는 데에 대한 합 리성은 현재까지 의심할 여지없는 사실로서 받아들여지고 있다. 그 근거는 소규모 항복의 조건이 만족되고 있을 때에는 균열의 치수가 틀리더라도 균열선단부근의 역학적 상태는 응력확대계수 만에 의해 지배된다는 사실에 있다. 한편, 노치(notch)를 갖는 부재의 강도를 평가할 때에 최대 응력만을 고려하는 것은 불충분하다. 예를 들면, 그것은 노치반경 .rho.가 10 mm 정도의 노치와 .rho.가 0에 상당하는 균열과는 최대응력 .sigma.$_{max}$를 같게 하더라도 역학적 상태의 가 혹함(severity)이 동일하게 되지 않는다는 사실로부터도 명백하다. 그렇다면, .rho.가 0과 10 mm의 중간값, 예를 들면 1 mm 혹은 0.1 mm일 때와 같은 역학적 상태의 가혹함이 생기기 위해서는 .sigma.$_{max}$가 얼마이면 될까\ulcorner 또는, 만약 .rho.가 틀릴 때, 동일한 현상(same phenomenon)이 생기지 않는다고 한다면 그것은 어떠한 물리적 배경에 근거한 것일까\ulcorner 이글에 서는 이러한 질문에 대한 해답과 함께 선형파괴역학과 선형노치역학이 생겨나게 된 간략한 역사적 배경과 선형노치역학의 개념에 대해 언급하기로 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.11a
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• pp.378-381
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• 2007

탄소섬유가 중앙에 적층된 풍력발전용 블레이드 소재인 탄소 유리섬유 하이브리드 복합재료가 VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)공법을 이용하여 제작되었다. 아이조드 충격시험법을 이용하여 온도, 하이브리드화 비율 그리고 노치에 대한 충격강도의 영향을 연구하였다. 온도 감소 및 탄소섬유의 증가에 의해 충격강도는 감소하는 경향을 보였으며, 노치에 의해 하이브리드 복합재료는 약 $25{\sim}30$%가량의 충격강도 감소를 보였다. 그러나 단일 탄소섬유 복합재료의 경우 노치민감도는 없었으며, 이에 소량의 유리섬유 첨가로 인해 하이브리드화 하였을 경우 충격강도 향상 및 저온 충격강도 안정성을 확보 할 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.4
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• pp.481-486
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• 2010

Recently, carbon fiber reinforced plastic (CFRP) have been used in various fields because of its high specific modulus, and chemical properties. Most products in which CFRP composites are used are manufactured by joining the product components by bolts or pins. Holes for bolts and pins decrease the strength of the components because these holes act as notches in the structures. In this study, the fracture strength of CFRP plain-weave composite plates containing holes is experimentally investigated to examine the effects of hole-size and specimen width on notched tensile strength. The results show that the characteristic length considered in the point stress criterion depends on the hole size and specimen width. There exists a certain relation between notched tensile strength and characteristic length. Fracture criterion is redefined on basis of this relation.