함수구배재료에서 구배방향을 따라 전파하는 천이모드 III 균열에 대한 일반적인 탄성해를 근접해법으로 얻었다. 함수구배재료의 전단계수 및 밀도는 구배방향을 따라 지수형적으로 변화한다고 가정하였다. 균열선단의 응력과 변위장은 응력확대계수 및 균열선단속도의 시간변화율에 의존하는 계수들을 갖는 방사상 좌표계의 누승으로 얻었다. 비균질성과 천이계수들이 응력 및 변위장의 고차항에 미치는 영향에 대하여 토론하였다.
본 논문에서는 탄성-소성-크리프 상태에서 시간의존적 균열 선단 응력장을 평가하기 위해 Single-Edge-notched-Bend (SEB) 시편을 사용하여 유한요소 크리프 해석을 수행하였다. 천이크리프의 초기소성 영향을 조사하고자 다양한 초기하중을 대해 고려하였으며, 또한 소성물성과 크리프 물성의 영향을 조사하기 위해 소성 경화 지수(m)과 크리프 지수(n)이 같은 경우와 다른 경우를 모두 고려하였다. 결과로서, 기존 식의 수정을 통해서 천이크리프 상태에서의 균열 선단 응력장의 예측 식을 제안하였으며, 유한요소해석 결과와 비교를 통해서 제시된 수식의 타당성을 검증하였다. 그리고 m 과 n 이 같은 경우뿐만 아니라 m과 n이 다른 경우에도 천이크리프 상태에서 균열 선단 응력장을 예측 할 수 있는 식을 제안하였다.
본 연구에서는 경계요소법에 의해 천이상태 열전도문제를 해석하는 프로그램 과 Sladek등이 제안한 열탄성 경계적분방정식을 기초로 하여 열탄성문제를 해석하는 프로그램을 개발하여, 유한체 내에 존재하는 Griffith 균열에 대해 정상 및 천이상태 에서 계산한 열응력세기계수와 유한체 내에 존재하는 대칭 입술형 커스프균열(symme- tric lip cusp crack)에 대해 정상상태에서 열응력세기계수를 계산한다. 그 결과를 기존의 해와 비교하여 프로그램의 타당성을 입증한다. 그후 대칭 입술형 커스프균열 에 대한 천이상태에서의 열응력세기계수를 계산하고자 한다.
In this paper, the estimation method of C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads is proposed for elastic-plastic-creep material via 3-dimensional FE analyses. Plasticity induced by initial loading makes relaxation rate different from those produced elastically. Moreover, the interactions between mechanical and thermal loads make the relaxation rate different from those produced under mechanical load alone. To quantify C(t)-integral for combined mechanical and thermal loads, the simplified formula are developed by modifying redistribution time in existing work done by Ainsworth et al..
In this study, the transient impact structural stress analysis of tracked vehicle structures under recoil impact load is investigated. ANSYS, ABAQUS Code are used for modelling and analytical procedures. The highest maximum Tresca stress occurs on race ring portion and its stress level is (.sigma.$_{T}$)$_{max}$ =20-40kgf/m $m^{2}$. The second highest stress occurs on upper plate of chassis and down plate of turret. The maximum stress level increases with loading direction and elevation angle. The results from liner static load analysis are very much different with impact analysis. Therefore, the practical solutions of structures under impact load can be obtained by only nonlinear transient impact analysis. The impact stress analysis of the steel vehicle structures is conducted. The maximum stress level is less than (.sigma.$_T/)$_{max}$m $m^{2}$. So, the design concept of steel structures can be adapted for new alternatives.s.s.s..s.
본 연구에서는 SiC 및 SiC-TiB$_{2}$복합재료의 마모 및 마모천이기구를 비교 실험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 두 재료의 마모천이현상은 각각의 하중이 200N(SiC)과 80N(SiC-TiB$_{2}$)이상에서 나타나게 되었다. 마모기구는 임계미끄럼시간에서 두 단계로 나뉘어진다. 소성변형에 의한 grooving과정과 잔류응력에 의한 grain pull-out과정들로써 미세 구조를 통해 관찰할 수 있었다. grain pull-out과정은 초기단계에서 부터 생성된 전위가 축적되어 잔류응력을 발생시키므로 일어난 과정이다. SiC에 TiB$_{2}$를 첨가하므로 마모는 더욱 심하게 일어나게 되었다. 입계의 강도를 더 약하게 하였기 때문이다. 그러나, 파괴인성은 입계강도가 약할수록 증가하였다. 결국 파괴인성이 큰 재료가 마모는 더 심하게 일어남으로 서로 상반된 관계를 갖고 있슴을 결론지을 수 있었다.
본 논문에서는 p-수렴 천이요소의 층별이론을 사용하여 균열을 갖는 적층판의 팻취보강 효과에 대해 알아보았다. 이 모델의 면내 변위는 각 구간별로 연속인 선형변화로 가정하였고, 두께방향으로의 면외 변위는 일정한 상수로 가정하여 적용하였다. 변위장의 정의는 적분형 르장드로 다항식을 적용하였다. 또한 에너지 방출률법과 VCCT 방법을 사용하여 응력확대계수를 산출하였다. 수치적분은 별도의 외삽법 없이 각층별의 절점에서 방생하는 적분 값을 바로 얻을 수 있는 가우스-로바토 적분법을 사용하여 계산하였으며, 수치예제를 통해 제안된 모델의 정확도와 기존의 3차원 고체요소를 사용한 것보다 동일한 정확도를 얻기 위해 휠씬 적은 요소 및 자유도가 사용됨을 알 수 있었다.
본 연구에서는 가압열충격 사고로 소형 냉각재 상실사고를 가정하여 냉각재의 온도와 압력의 이력으로 부터 용기 벽의 온도분포를 구하고, 이로 부터 열응력과 압응력을 해석적으로 구하였다. 또 균열 선단에서의 응력강도계수와 파괴인성치를 ASME코드의 방법을 이용하여 구하였고, 이들을 시간에 따라 비교하여 균열의 진전여부를 평가하였다. 원자로 용기 벽에 존재하는 여러 형태의 균열이 견딜 수 있는 최대 기준무연성천이온도를 결정하였으며 평가 결과에 대하여 고찰하였다.
The C(t)-integral describes amplitude of stress and strain rate field near a tip of stationary crack under transient creep condition. Thus the C(t)-integral is a key parameter for the high-temperature crack assessment. Estimation formulae for C(t)-integral of the cracked component operating under mechanical load alone have been provided for decades. However, high temperature structures usually work under combined mechanical and thermal load. And no investigation has provided quantitative estimates for the C(t)-integral under combined mechanical and thermal load. In this study, 3-dimensional finite element analyses were conducted to calculate the C(t)-integral of elastic-creep material under combined mechanical and thermal load. As a result, redistribution time for the crack under combined mechanical and thermal load is re-defined through FE analyses to quantify the C(t)-integral. Estimates of C(t)-integral using this proposed redistribution time agree well with FE analyses results.
원자력 발전소의 설비중 가압기 밀림관 노즐의 피로 잔존 수명에 대해 연구하였다. 원자력발전소 운전중 발생하는 각종 천이상태에 의해 밀림관 노즐에 작용하는 열응력과 역학적 응력을 상용 유한요소법 펙케지를 이용하여 계산하였다. 계산된 응력값들과 ASME Boiler and Pressure Vessel Code를 이용하여 가압기 밀림관 노즐의 피로 잔존 수명을 평가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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