Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.33
no.4
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pp.75-86
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1996
A fatigue life prediction program for multiple planar surface cracks in finite plates and T-fillet joints, based on linear elastic fracture mechanics was developed. This prediction technique include the crack coalescence, mutual interation and the stress intensity concentration effect in welded joints. Total of 44 cases were compared with lida's and Vosikovsky's experimental results and it was found that the present method was a reasonable tool for the predictioin of fatigue life.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.28
no.2
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pp.275-284
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1991
Fatigure crack growth from surface defects is one of the most important subjects for the evaluation and the assurance of safety in pressure vessels, piping systems, ship hulls and other various structures. This paper attempts to analysis some practical or general problems such as the estimation of crack growth life to penetrate the plate thickness, based on fatigure crack growth from a single surface flaw and the interaction of multiple flaws. An experiment on the coalescence of multiple undercuts was carried out under cyclic tension condition as a attempt to the analysis of multiple crack problems. It is noted that the fracture strength is characterized by the analogy to that in a single crack growth.
A simulation program concerned with multi-surface fatigue cracks which initiated at the semi-circular surface notches has been developed to predict their growth and coalescence behaviors at the elevated temperature. Three kinds of coalescence models such as SPC(surface point connection), ASME and BSI(British Standards Institution) conditions were applied, and the results of the simulation were compared with those of the experiment. This simulation is able to enhance the reliance and integrity of structures especially under the elevated temperature which have lots of difficulties in experiments and applications. This shows that the simulation result has utility for fatigue life prediction. Even though all the specimens were the same shape, the error rate was increased in accordance with the applied stress to the specimen. Among the material constants C and m in the narrow band, the results applied upper values of the band to the simulation has shown quite small error compared with the experiment results.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.18
no.3
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pp.716-728
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1994
In this paper, fatigue tests were carried out to study the behavior of growth and coalescence of multi-surface cracks which were initiated at the semi-circular surface notches, and a simulation program was developed to predict their growth and coalescence behavior. By comparing the experimental result with those of the simulation based on SPC(surface point connection), ASME and BSI(British Standards Institution) conditions, we tried to enhance the reliance and integrity of structures. This shows that the simulation result has utility for fatigue life prediction.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.17
no.7
s.94
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pp.1668-1677
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1993
The objective of this paper is to develop a computational model for predicting the fatigue propagation of collinear multiple surface cracks under constant amplitude and variable amplitude loadings. After examining fatigue crack growth behavior for CT specimens and single surface crack specimens, empirical equations of(11) and(12) are proposed for the prediction of fatigue life in a multiple surface crack geometry. The accuracy of the proposed model is verified using a life prediction computer program. Several case studies were performed to check the accuracy of the proposed model and to verify the usefulness of the developed program. Good agreement is observed between the numerical results based on the proposed model and the published experimental data.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.29
no.11
s.242
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pp.1472-1479
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2005
Multiple surface crack distributed randomly along a weld toe influences strongly on the fatigue crack propagation life of welded joint. It is investigated by using statistical approaches based on series of systematic experiments. From the statistical results, initial crack numbers and its locations follow the normal distribution, and the probability of initial crack depths and lengths can be described well by tile Weibull distribution. These characteristics are used to calculate the fatigue crack propagation life, in which the mechanisms of mutual interaction and coalescence of the multiple cracks are considered as well as the Mk-factors obtained from a parametric study on the crack depths and lengths. The automatic calculation is achieved by the NESUSS, where the parameters such as the number, location and size of the cracks are all treated as random variables. The random variables are dealt through the Monte-Carlo simulation with sampling random numbers of 2,000. The simulation results show that the multiple cracks lead to much shorter crack propagation life compared with those in single crack situation. The sum of the simulation and tile fatigue crack initiation life derived by the notch strain approach agrees well with the experiments.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.40
no.7
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pp.637-646
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2016
This study is to investigate the influence of hydrogen attack and UNSM on fatigue behaviors of the Inconel 718 alloy. The decrease of the fatigue life between the untreated and the hydrogen attacked material is 10-20%. The fatigue lives of hydrogen attacked specimen decreased without a fatigue limit, similar to those of nonferrous materials. Due to hydrogen embrittlement, about 80% of the surface cracks were smaller than the average grain size of $13{\mu}m$. Many small surface cracks caused by the embrittling effect of hydrogen attack were initiated at the grain boundaries and surface scratches. Cracks were irregularly distributed, grew, and then coalesced through tearing, leading to a reduction of fatigue life. Results revealed that the fatigue lives of UNSM-treated specimens were longer than those of the untreated specimens.
Han Seung Ho;Shin Byung Chun;Kim Jae Hoon;Han Jeong Woo
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.28
no.10
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pp.1549-1557
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2004
Fatigue life of welded joints is governed by the propagation of multiple collinear surface cracks distributed randomly along weld toe. These cracks propagate under the mechanisms of mutual interaction and coalescence of the adjacent two cracks. To estimate the fatigue life, its influences on the above two mechanisms should be taken into account, which appear through the stress intensity factors disturbed mutually. However, it is difficult to calculate the stress intensity factors of the multiple surface cracks located in vicinity of weld toe due to its geometrical complexity. They are calculated normally by using the Μk-factors, but such Mk-factors are very rare in literature. In this study, the Μ$textsc{k}$-factors were obtained from a parametric study on crack length and depth, for which a finite element method is used. A fatigue test for a cruciform welded Joint was conducted and the fatigue life of the tested specimen was estimated using the present method with the informations obtained from the test, such as the number, size, and locations of the cracks. The estimated and measured fatigue life showed a good agreement.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.20
no.10
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pp.3048-3057
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1996
Analysis model containing two inclined surface cracks on semi-infinite elastic body is established and analyzed on the basis of linear fracture mechanics to examine mutual interference of two surface cracks. Muskhelishvili's complex stress functions are introduced and a set of singular integral equations is obtained for a dislocation density function. The stress intensity factors at crack tip are obtained by using the Gerasoulis'method. When two surface cracks are parallel and have the same length, the values of $K_1$and $\Delta K_11$(variation of $K_11$) for crack 1 and crack 2 decrease by the mutual interference of two surface cracks as the distance between the two surface cracks shortens. The effect of mutual interference is remarkable in high friction coefficient. In case that two surface cracks are parallel, the values of $K_1$and $\Delta K_11$for crack 2 decrease as the length ratio ot crack 2 to crack 1 becomes small. As the crack inclination angle rises, the value of $K_1$ and the mutual interference of $K_1$for crack 2 increase and the value of$\Delta K_11$ for crack 1 becomes smaller than that for crack 2.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.12
no.4
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pp.65-73
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2004
Fatigue crack growth from surface defects is one of the most important subjects for the evaluation and the assurance of safety in pressure vessels, piping systems, LPG/LNG fuel tank and other various structures. This paper attempts to analysis some practical or general problems such as the estimation of crack growth life to penetrate the plate thickness, based on fatigue crack growth a single surface flaw and the interaction of multiple flaws. An experiment on the coalescence of multiple undercuts was carried out under cyclic tension condition as a attempt to the analysis of multiple crack problems. It is noted that the fracture strength is characterized by the analogy to that in a single crack growth.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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