• 제목/요약/키워드: 파괴인성치

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복합재료의 층간파괴인성 (Interlaminar Fracture Toughness for Composite Materials)

  • 이강용;권순만
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1479-1485
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    • 1991
  • 본 연구에서는 고차판이론(higher order shear deformable plate theory)을 사용하여 DCB시편을 보형상이 아닌 실제의 얇은 판으로 해석하여 새로운 에너지해방률 식을 제시하고자 한다.한편, 이의 타당성을 입증하기 위하여 Gr/Ep 및 APC-2 복합 재료로 ASTM D30.02 round robin의 제안 방법에 의해 층간파괴인성치를 구하고, 또 이 강용이 제안한 Ae법에 의한 금속의 파괴인성치 결정법을 참고로 하여 미세파괴 초창기 의 층간파괴인성치를 결정하여 이론결과와 비교 검토한다.

복합재료/금속 접착 계면의 파괴인성치 측정 (Interfacial Fracture Toughness Measurement of Composite/metal Bonding)

  • 김원석;이정주
    • Composites Research
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    • 제21권4호
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    • pp.7-14
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    • 2008
  • 접착제 이용 결합 조인트의 하중지지 능력 예측 기법은 점착제를 이용한 접합 조인트 설계에 있어서 가장 중요한 기술이다. 본 연구 계면 파괴역학을 이용하여 복합재료/금속 접착 조인트의 하중지시 능력을 예측하는 기법을 소개한다. 구체적으로 복합재료/탄소강 결합의 접착 강도를 계면 균열의 에너지 방출률과 계면 파괴인성치 개념을 사용하여 평가하는 방법을 제시 검증하였다. 계면 균열의 에너지 방출률은 유한요소해선 결과를 이용한 가상 균열 닫음 기법 (VCCT)을 사용하여 계산하였으며, 게면 파괴인성치는 이종재료 ENF (end-notched flexure) 시편을 고안하여 측정하였다. 고안된 이종 재료 ENF 시편을 사용하여 시편의 두께에 상관없이 일관된 Mode II 계면 파괴인성치를 측정할 수 있음과 양면 겹치기 접합 조인트의 특성 에너지 방출률이 측정된 계면 파괴인성치와 일치함을 확인하였다. 따라서 에너지 방출률에 근거한 계면 균열 진전 기준은 접착 조인트의 하중지지 능력을 신뢰성 있게 예측하는 실제적인 설계 도구로서 활용될 수 있다.

일반구조용강 열간압연 박판의 K와 J 파라미터에 대한 R곡선 거동의 비교 (Comparison with R Curve Behavior fer the K and J Parameter of structural Steel Hot-Rolled Thin Plates)

  • 이계승;이억섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.812-815
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    • 2002
  • The shape of K-R curve for an ideally brittle material is flat because the surface energy is an unvaried material property. However, the K-R curve can take on a variety of shapes when nonlinear material behavior accompanies fracture. By the way, a general metallic material is nonlinear, structural steel is such. Therefore, the J-R curve form J-integral value instead of K parameters can be used to evaluate elastic-plastic materials with flaws in terms of ductile fracture that can be significant to design. In this paper, R-curve behaviors form K and J parameter is considered for the precise assessment of fracture analysis, in case of JS-SS400 steels.

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원자로압력용기강의 동적 응력확대계수와 동적 균열전파속도 (Dynamic Stress Intensity Factor and Dynamic Crack Propagation Velocity in Nuclear Pressure Vessel Steels)

  • 이억섭;한민구;한문식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권11호
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    • pp.251-257
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    • 1998
  • 동적 파괴인성치 측정시스템과 동적 2차원 유한요소해석 프로그램을 개발하여 원자로압력용기에 사용하는 강(SA508 cl.3, SA516 gr.70)의 동적 파괴인성치와 동적 균열정지인성치를 평가하고 이에 대한 유용성을 확인하였으며, 이 시스템 을 이용하여 재료의 동적 파괴특성을 규명하였다. SA508 cl.3와 SA516 gr.70의 동적 균열전파속도(a)에 대응하는 동적 응력확대계수 (K(a))에 대한 실험식을 얻었으며, 동적 응력확대계수와 동적 균열전파속도와의 관계는 전형적인 "$\Gamma$" 형으로 나타남을 확인하였다.

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직물탄소 섬유강화 복합재료의 파괴특성에 관한 연구 (A Study on Fracture Characteristics of Woven Carbon Fiber Reinforced Composite Material)

  • 김광수;김상태
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.497-505
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    • 1992
  • 본 연구에서는 최근에 개발된 직물 탄소섬유강화 복합재료의 파괴인성치를 정 량적으로 결정하고 파괴거동을 조사하고자 한다. 본 연구의 목적은 이 재료에 선형 탄성파괴역학의 적용여부를 알아보고, R곡선을 이용하여 균열의 생성점 및 불안정 파 괴점의 파괴인성치를 정확히 구하며, 주사형 전자현미경을 통해 파단면 및 균열 성장 시점을 관찰하여 파괴거동을 조사하는데 있다.

터어빈 로우터용 강에 대한 기계적 성질로부터 파괴인성치$K_IC$예측에 관한 연구 (Prediction of fracture toughness for turbine rotor steels from their mechanical test results)

  • 이학문;정순호;장윤석;이치우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.717-724
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    • 1987
  • 본 연구에서는 한국중공업에서 실제로 제작한 터어빈 로우터를 시험편으로 하 여 -150.deg. C에서 +150.deg. C에 걸쳐 인장시험, 충격시험 및 파괴인성시험을 실시하여 각 온 도에서 기계적 성질과 파괴인성치를 시험적으로 구하고 Begley-Logsdon의 방법에 따라 파괴인성치를 예측하여 예측방법의 유용성 여부를 조사하고 또한 파단면의 양상을 함 께 검토하였다.

炭素纖維强化 複合材料의 혼합모우드 層間破壞靭性値에 대한 硏究 (A study of mixed-mode interlaminar fracture toughness of graphite/epoxy composite)

  • 윤성호;홍창선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.198-207
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    • 1986
  • 본 연구에서는 Fig.1과 같이 시편 부위에 균일응력분포가 작용하도록 M.Arcan 등에 의해 제시된 비대칭형상의 시편고정물에 층간균열을 가진 시편을 부착한 다음 하중각도를 바꾸어가며 모우드 II뿐 아니라 혼합모우드 및 모우드 I까지도 실험 할 수 있는 실험장치를 사용하여 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕이고 초기균열길이비가 0.4, 0.5, 0.6인 시편의 모우드I, 혼합모우드 및 모우드II 층간파괴인 성치들을 실험 적으로 구해 혼합모우드 파괴결정조건식들에 적용시켜 보았다. 또한 균열면에서의 섬유방향이 〔0/0〕, 〔0/30〕, 〔0/45〕및 〔0/60〕인 경우의 층간파괴인성치와 이때 의 파괴현상에 대해 관찰하였다.

유한요소법에 의한 금속재료의 탄소성파괴인성 예측 (Prediction of Elastic-Plastic Fracture Toughness for Metallic Material using Finite Element Method)

  • 선동주;박명균;박세만;최영택
    • 한국가스학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.95-100
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    • 1997
  • 금속재료의 탄소성파괴인성치 측정을 위해서 ASTM E399 시험법에 따라 단순 인장 시험편을 사용하여 유한요소해석을 하였으며 여기에서 얻어진 하중-균열개구변위 곡선을 이용하여 균열개시점을 찾고 이 점에서의 파괴인성치 $J_{IC}$를 구하였다. 탄소성 파괴인성치 J 값은 J 적분법 및 M. K. Tseng등에 의해서 제안된 계산식을 이용하여 구하였다. 해석된 값의 검증을 위해서 고강도 저합금강인 AISI 4130 재료를 이용한 기존 실험값과 비교하였으며 그 결과는 잘 일치함을 알 수 있다.

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SS304와 SS316의 평면응력 파괴인성치 측정과 피로 균열 전파에 대한 실험적 연구 (Experimental Study on Plane Stress Fracture Toughness and Fatigue Crack Propagation of SS304 and SS316)

  • 이억섭;한유상;유승석
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.61-69
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    • 1997
  • CT 시험편을 사용하여 평면응력 파괴인성치를 산정하는 간단하고 새로운 방법론을 제안하였다. 평면응력 조건하의 균열선단에서 발생하는 좌굴을 방지하는 판을 부착하여 SS304와 SS316의 평면응력 파괴인성치를 정확하게 결정하였다. SS304와 SS316의 피로균열 전파거동이 피로하중 주파수에 미치는 영향을 영상해석법(LAT)을 사용하여 규명하였다.

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파괴역학을 이용한 기계요소 및 구조물 설계방안 (5) (Application of Fracture Mechanics to Design of Machine and Structure Element)

  • 이억섭
    • 한국정밀공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.13-21
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    • 1987
  • 4-4 품질관리 품질관리에는 세가지의 중요한 스텝이 있다. 첫째는 소요자재의 관리, 두째는 공장에서 조립할때의 관리, 세째는 출고관리이다. 특수 파괴설계방법론을 이 모든 과정들에 적용시켜야 할 것이다. 4-4-1 수입자재의 품질 자재들을 매입 혹은 수입할 경우에 검사하여야 할 여러가지 가 있다. 1 재료를 매입할 때 성질들이 얼마나 균일한가\ulcorner 2 최소 인성치는 얼마로 보증되어 있는가\ulcorner 3 재료들을 선별하여 거절하느나, 수락하느냐를 결정하기 위하여 어떠한 비파괴 검사법을 사용하느나\ulcorner 수입재료들에 대해서 파괴측정 시험을 해보면 실험방법이나 재료종류들에 관련되어서 실험데이타들에 전형적인 산포현상이 나타나게 마련이다. 예를들어보면 항복응력이 1400Mpa인 퀘칭하여 켐퍼링한 강의 공칭 파괴인성치는 $_{4}$는 90Mpa .root. m 일 수도 있고 60Mpa .root. m일 수도 있다. 아래 그림에 이 현상을 예시하였다. 파괴문제가 중요시 되는 부품에 대해서는 특수하게 파괴인성치를 규정하여 재료를 구입하여야 한다.

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