• 제목/요약/키워드: 응력계수

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J적분을 첨가한 mongrel 특이요소 개발 및 Al 7075-T6 wing spar파괴인성 실험 (The development of mongrel singular element with J-integral and the toughness test for Al 7075-T6 wing spar)

  • 강치행
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.154-165
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    • 1998
  • 본 논문에서는 Mongrel원리를 적용한 6절점 삼각형 특이 요소와 8절점 사각형 요소를 사용하여 등방성 재료의 평면균열문제에 대한 응력확대계수를 직,간접적으로 구함으로서 그 수렴성을 입증하였다. 평면균열문제의 경우, 전 영역의 균열크기에 걸쳐 동일한 분할 형태와 요소 수에서 Mongrel 특이요소를 균열끝 요소로 사용하여 직접 구한 응력확대계수가 J-적분을 통해 간접 계산된 응력확대계수에 비해 정해에 잘 일치하였다. 또한 항공기 수명관리의 핵심이라 할 수 있는 피로균열 성장해석을 위한 기초실험으로서 F-5 날개 스파 Al 7075-T6의 CT시편을 채취하여 파괴인성실험을 수행한 결과 L-T방향 파괴인성치는 31.06 ksi.inch$\frac{1}{2}$ 이었다.

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표면에 수직한 계면방향 표면균열의 해석 (Analysis of Interfacial Surface Crack Perpendicular to the Surface)

  • 최성렬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.277-284
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    • 1993
  • 본 연구에서는 적분변환에 의한 해법을 사용하여 폐형으로 주어지는 엄밀해를 얻었다. 먼저 평면에 수직한 방향의 변위를 도입하여 주어진 문제를 Mellin 변환하 고 수식화 하면 Wiener-Hopf 방정식이 주어진다.이 방정식을 푼 다음 변위에 관한 적분 표현식을 점근(asymptotic)전개하여 평가하면 균열선단 부근의 변위가 결정된다. 이로부터 폐형(closed form)으로 구성되는 균열선단부근의 응력확대계수(stress in- tensity factor)를 얻었다. 이 결과를 가지고 특정한 경우에 해당되는 기존의 연구 결과와 비교하였다. 특별히 가해진 하중이 자기평형(self equilibrium)을 이루는 경 우에 한정하여 계면에 인접한 재료의 결과와 동일함을 무한고체물에 대한 해석에서 보 인 바 있는데, 이와같은 정성적인 결과가 본문제와 같이 계면방향 표면균열을 지니는 반무한 크기의 고체물에서도 유지되는가를 검토하였다. 아울러 본 연구와 동일한 모 양의 균열이라면 고체물표면 혹은 균열면에 임의로 분포하는 비평면하중문제에 대한 응력확대계수는 본 연구의 결과를 가지고 간단한 적분을 수행함으로써 용이하게 계산 됨을 보였다.

경로적분법 을 이용한 V-노치 평판 의 응력확대계수 계산 (On Computation of the Stress Intensity Factors in the V-Notched Plates using a contour integral method)

  • 김진우;김선덕;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.232-240
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    • 1984
  • 본 논문에서는 Stern이 제시한 경로적분식을 기본방정식으로 하여 예리한 임 의 노치내각을 가진(크랙의 경우 0˚), 즉 r$^{.lambda.}$ 형태의 특이점을 포함한 모우드-I 및 II 응력확대계수를 위한 특성해 및 보조해를 규정하고 선택모형문제로 예리한 노치 내각을 달리한 대칭 하중의 인장문제와 끝단 전단력하중하의 일단 고정보의 비대칭문 제의 응력확대계수를 기존의 재래식 유한요소법과 결합하여 계산하였다. 또한 각각 의 경우 적분경로 및 요소분할을 달리하여 수치해의 안정성 및 경로 독립성을 검토하 였다.

다점선정법에 의한 편심 및 굴절균열의 응력확대계수의 결정 (Determination of stress intensity factors of bent and eccentric cracks by multi-point selection method)

  • 김종주;서인보;최선호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1079-1086
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    • 1990
  • 본 연구에서는 모아레 경사격자법(moire tilted master grating method)을 개 발하여 그 유용성을 확인하고 이를 굴절 및 편심균열의 응력확대계수의 해석에 확대 적용하여 다점선정법의 적용범위를 넓히고, 또 분포균열 및 임의 형균열의 해석 가능 성을 타진하여 완성된 실험법으로서의 위치를 구축하는데 목적이 있다.

확률밀도함수를 이용한 피로균열 발생수명 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Fatigue Life by use of Probability Density Function)

  • 김종호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권4호
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    • pp.453-461
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    • 1999
  • The estimation of fatigue life at the design stage is very important in order to arrive at feasible and cost effective solutions considering the total lifetime of the structure and machinery compo-nents. In this study the practical procedure of prediction of fatigue life by use of cumulative damage factors based on Miner-Palmgren hypothesis and probability density function is shown with a $135,000m^3$ LNG tank being used as an example. In particular the parameters of Weibull distribution taht determine the stress spectrum are dis-cussed. At the end some of uncertainties associated with fatigue life prediction are discussed. The main results obtained from this study are as follows: 1. The practical procedure of prediction of fatigue life by use of cumulative damage factors expressed in combination of probability density function and S-N data is proposed. 2. The calculated fatigue life is influenced by the shape parameter and stress block. The conser-vative fatigue design can be achieved when using higher value of shape parameter and the stress blocks divded into more stress blocks.

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다양한 응력조건을 고려한 새로운 압밀계수 평가방법 (A New Method for Estimating the Coefficient of Consolidation in Various Stress Conditions)

  • 곽찬문;정영훈;김창엽;정충기
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.25-32
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    • 2005
  • 일반적으로 압밀계수는 일차원 압밀이론에 근거한 표준압밀시험을 이용하여 평가된다 하지만 실제 현장에서는 압밀 중 3차원적으로 응력 및 변형이 발생하게 된다. 본 연구에서는 실제 현장에서 발생 가능한 다양한 응력-변형 조건을 고려한 새로운 압밀계수 평가방법을 제안하였다. 제안된 방법에 의한 과잉간극수압 소산양상 예측 결과는 실측치와 매우 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구에서 제안된 방법을 이용하는 경우 지반의 압밀 속도를 보다 정확하게 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

임의 형태의 삼차원 균열 모델링 및 해석 (Modeling and Analysis of Arbitrarily Shaped Three-Dimensional Cracks)

  • 박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1091-1097
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    • 2011
  • SGBEM-FEM 교호법은 유한 물체 내에 존재하는 삼차원 균열을 해석하는 유용한 방법으로 알려져 있다. 이 방법으로 일반적인 평면 혹은 비평면 삼차원 균열에 대한 정확한 응력강도계수를 구할 수 있다. 기존의 방법에서는 균열을 모델화 하는데 8 절점 사각형 경계요소를 사용한다. 그러나 임의 형상의 균열의 경우는 3 절점 삼각형 요소를 사용하여 균열을 모델화 하는 것이 더 편리하다. 따라서 본 논문에서는 3 절점 삼각형 요소와 7 절점 사각형 요소를 사용하여 전진 프런트 법으로 균열을 모델링 하였다. 사용된 균열 모델의 정확성을 검토하기 위하여 몇 가지 형상의 균열에 대하여 응력강도계수를 구하여 기존의 해와 비교하였다.

피로균열이 진전할 때 용접잔류응력의 재분포와 그 영향 (Redistribution of Welding Residual Stress and its Effects on Fatigue Crack Propagation)

  • 이용복;조남익
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제13권4호
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    • pp.155-162
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    • 1995
  • Redistribution of residual stress and its effects during fatigue crack propagates from tensile residual stress region in weldment are investigated. Tests are performed by using welded CCT specimens of structual rolling steel (SS400) and it makes fatigue crack propagate from tensile residual stress region. For this study tension-tension loading type is selected by external loading condition and magnetizing stress indicator is used correctly to measure redistribution of residual stress according to fatigue crack growth and number of loading cycles. From this result, it is proved that redistribution of residual stress is mainly consist of residual stress released by fatigue crack growth. When fatigue crack propagates from tensile residual stress region residual stress are redistributed and it makes fatigue crack growth rate largely increase. Fatigue crack growth rate is low in case of redistributed residual stress compare with initial distributed residual stress.

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CBR과 압밀 비배수 시험에 의한 탄성계수와의 상관관계에 대한 실험적 연구 (A Study on the Experimental Relationship between KS CBR and Elastic Modulus from Consolidated Undrained Triaxial Tests)

  • 김수일;이광호;권무성
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제7권4호
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    • pp.25-34
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    • 1991
  • 본 연구에서는 KS규정에 의한 CBR 값과 삼축압축시험을 이용하여 구한 탄성계수와의 관계를 구명하였다. 시료는 통일분류법에 의하여 5가지로 분류된 전국고속도로 15개 지점에서 채취한 노상 토재료를 선정하였으며 각 시료에 대하여 CBR시험과 삼축압축시첩을 병행하여 실시하였다. 압 밀 비배수 삼축압축시헙 (CU triaxial teat)을 실시하여 얻어진 응력과 변형률의 관계로부터 탄성 계수를 산정하였으며 노상에 발생되는 모든 응력상태에 적용할 수 있도록 일반화하기 위하여 삼축 압축시험시 구속음력은 3가지로 달리하여 실험하였다. 실험결과로부터 얻은 수정 CBR값과 탄성계수간의 상관관계를 회귀분석하여, 구속음력과 유효 평균주응력의 함수로 표현된 탄성계수와 수정 CBR값과의 관계식들을 제안하였다. 또한 D-2 다짐에 의하여 얻어진 최대 건조밀도와 수정 CBR값과의 상관관계식을 제안하였다.

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