• 한국세라믹학회지
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• 제37권11호
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• pp.1058-1064
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• 2000

연속슬립캐스팅 및 상압소결법으로 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층복합체를 제조하였으며, 적층복합체에서 ZrO$_2$층을 단사정, 정방정 및 입방정으로 각각 달리 적층하여 균열생성 및 전파 거동에 미치는 ZrO$_2$상의 영향을 고찰하였다. 균열 생성은 냉각시 $Al_2$O$_3$층과 ZrO$_2$층 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 열적불일치응력이 가장 큰 요인으로 작용하였다. 적층체 내에 존재하는 균열은 tetra-ZrO$_2$의 경우 적층두께 조절로 가능하였으며, cubic-ZrO$_2$의 경우는 냉각속도 조절로 균열밀도로 크게 낮출 수 있었다. $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층체를 구성하는 세가지 ZrO$_2$상(mono, tetra, cubic)들 중에서 cubic-ZrO$_2$가 포함된 적층체의 경우 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$계면에 형성된 잔류압축응력으로 인한 균열굴절 효과를 얻을 수 있었다.

• 터널과지하공간
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• 제9권1호
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• pp.64-71
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• 1999

균열면을 제어하는 발파방법의 하나로서 노치성형 발파공을 이용한 방법의 균열발생 특성을 2차원 및 3차원 유한요소 해석방법을 이용하여 고찰하였다. 균열제어를 위한 모델로는 노치가 성형된 발파공과 일반적인 원형 발파공을 대상으로 하였으며, 발파 압력에 대한 암반의 동적 반응, 탄성 및 소성 변형의 발생 특성, 그리고 이로 인한 발파 균열의 성장 전파 특성을 분석하여, 균열의 능동적 제어와 보다 효율적인 발파가 이루어 질 수 잇는 조건들을 규명하고자 하였다. 해석 결과 일반 발파공의 정하중 탄성 모델의 경우 공반경의 약 3배인 6cm 까지 집중된 응력의 크기가 파괴강도를 초과하는 것으로 나타났으며 탄소성 모델의 경우 균열이 전파거리는 공반경의 145배인 30cm 가지 확장되었다. 또한 폭 5mm 길이 30 mm 의 노치가 가공된 발파공의 경우 정하중하에서 공반경의 23배인 46cm 까지 균열이 진전되었으며, 균열의 방향은 노치 첨단의 방향으로 생성되는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권4호
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• pp.432-440
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• 2007

In this study, we have investigated the closure behavior of fatigue cracks in SAPH440 steel plates under a mixed-mode I+II loading. A crack image capturing system as a direct measuring method was used to measure the closure levels at a crack tip. The crack closure levels in the fluctuation and stable sections were increased with the increase of the mode mixture ratio. The mode mixture ratio independent fatigue crack propagation rates equation was calculated by considering mixed-mode crack closure levels. The equation was examined according to the application method of crack opening ratio. The fracture surface analysis by C-scan method was also performed in order to investigate the closure mechanism and propagation mode of crack under the mixed-mode I+II loading. The crack closure under the mixed mode I+II is confirmed as a surface roughness closure by the quantitative analysis of fracture surface using the proposed surface roughness parameter.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권3호
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• pp.470-477
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• 2001

Constant ΔK fatigue crack growth tests were performed by applying an intermediate multiple overload for S45C steel. The purpose of the present study is to investigate effects of specimen thickness at various baseline stress intensity factor range levels (ΔK(sub)b), overload application position (a/W) and overload application frequency (OL(sub)HZ) on fatigue crack growth retardation behavior. The principal results are summarized as follows. The amount of retardation for a given ΔK(sub)b level is increased with increasing the baseline stress intensity factor range level for all specimen thickness. The normalized minimum crack growth rate is increased with increasing the specimen thickness, except for ΔK=45MPa√m. The retardation cycle is decreased with increasing a/W and increased with OL(sub)HZ.

• 동력기계공학회지
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• 제15권6호
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• pp.73-80
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• 2011

The experimental investigation focuses on an influence of artificial aging time in longitudinal butt welded Al 6013-T4 aluminum alloy on the fatigue crack growth resistance. The preferred welding processes for this alloy are frequently tungsten inert gas welding (TIG) process due to its comparatively easier applicability and better weldability than other gas metal arc welding. Fatigue crack growth tests were carried out on compact tension specimens (CT) in longitudinal butt TIG welded after T82 heat treatment was varied in three artificial aging times of 6 hours, 18 hours and 24 hours. Of the three artificial aging times, 24 hours of artificial aging time are offering better resistance against the growing fatigue cracks. The superior fatigue crack growth resistance preferred spatial variation of materials within each specimen in the Paris equation based on reliability theory and fatigue crack growth rate by crack length are found to be the reasons for superior fatigue resistance of 24 hours of artificial aging time was compared to other joints. The highest of crack propagation resistance occurs in artificial aging times of 24 hours due to the increase in grain size (fine grained microstructures).

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.55-60
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• 2000

Constant ${\Delta}K$ fatigue crack growth tests were performed applying an intermediate multiple overload for SM45C steel. The purpose of the present study is to investigate the effects of specimen thickness at various baseline stress intensity levels$({\Delta}K_b)$, overload application frequency(a/W) and overload application frequency$(OL_{HZ})$ on fatigue crack growth retardation behavior. The principal results are summarized as follows. The amount of retardation for a given ${\Delta}K_b$ level is increased with increasing the baseline stress intensity level in all specimen thickness. The normalized minimum crack growth rate is increased with increasing the specimen thickness, except for ${\Delta}K=45MPa \sqrt m$. The retardation cycle is decreased with increasing the overload application position and increased with the overload application frequency.

• 대한기계학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.250-258
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• 1985

비균열 접선속도장에 기인한 화염스트레치 인자와 확산선호도가 예혼합화염의 전파속도에 미치는 영향을 연소가스와 예혼합기의 대향류 유동장을 모델로 하여 접합 전개 방법을 이용하여 일반 인 Lewis수 및 기체팽창을 고려하여 해석하였다. 이 결과 스트레치가 작은 경우에는 확산선호 도에 따라 화염특성이 급격히 변화하는데 이는 곡률을 가진 자유전파화염의 특성과 동일하며 스트레치가 큰 경우에는 확산선호도에 관계없이 화염전파속도는 감소하는 특성을 보여주었다. 또한, 화염스트레치의 실험적 측정 및 이론적 해석에 있어서의 정의 및 화염스트레치의 영향에 관한 현상적 설명에 대하여 재검토하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.519-525
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• 2009

본 연구에서는 복합재료 적층판에서 균열 생성 및 전파로 이루어지는 계면박리 현상을 모사하기 위하여 응집영역모델을 사용하였다. 응집영역모델을 고려한 유한요소해석을 수행하기 위하여 응집요소를 수식화하였으며, 상용유한요소 프로그램인 Abaqus의 사용자 정의 서브루틴 UEL로 구현하였다. 제안된 응집요소의 타당성과 유효성을 평가하기 위하여 복합재료 적층판의 이중외팔보(double cantilever beam) 시험과 ENF(end notched flexure) 시험결과와 유한요소해석 결과를 비교하였다. 해석 결과는 거시적인 하중-변위 곡선을 비교적 잘 예측하였다. 또한 응집요소를 이용한 유한요소해석시 탄성계수와 응집요소의 크기가 구조물의 하중-변위 곡선에 미치는 영향을 수치적으로 연구하였다. 균열 전파 경로의 격자 의존성을 최소화하고 하중-변위 곡선에 나타나는 지그-재그 현상을 제거하기 위하여 균열 선단에서 충분히 작은 응집요소가 사용되어야 한다.

• Composites Research
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• 제12권3호
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• pp.1-7
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• 1999

Al2024-T3 판재에 카본/에폭시(carbon/epoxy) 라미네이트를 섬유배열 방향 $0^{\circ}$/$90^{\circ}$ 및 $\pm$$45^{\circ}$로 2 Plies 보강하여 CPAL(Carbon Patched ALuminum alloy)재를 제작하고, 응력비 R=0.2, 0.5에서 피로균열전파 실험을 실시하였다. X-Ray와 초음파 C-Scan 장비를 이용하여 A/2024-T3 판재의 균열과 CFRP 라미네이트 박리 거동을 조사하여 피로균열 지연 거동과 지연기구(mechanism)를 연구하였다. A/2024-T3 시험편에 비해서 CPAL 시험편은 피로균열전파속도가 현저하게 지연되었으며, 지연 정도는 $0^{\circ}$/$90^{\circ}$ CPAL이 $\pm$$45^{\circ}$ CPAL 시험편보다 크고, 응력비 R=0.2에서 응력비 R=0.5보다 크게 나타났다. CPAL 시험편의 피로균열 지연 효과는 균열후방의 박리 및 비박리 CFRP 라미네이트가 A/2024-T3 판재의 균열열림(COD)을 감소시키는 균열브리징미케니즘(crack bridging medhanism) 때문에 발생함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권7호
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• pp.1217-1222
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• 2002

The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of the interface crack. This paper investigates the effects of the hole (existed along the path of the crack propagation) shape on the dynamic interface crack propagation behavior by comparing the experimental isochromatic fringes to the theoretical stress fields.