• 제목/요약/키워드: 파괴인성 $K_{IC}$

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1%CrMoV 로터강의 파괴인성에 미치는 개제물의 영향 (Effects of Inclusions on Fracture Toughness for 1%CrMoV Rotor Steel)

  • 정순억
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2319-2325
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    • 2000
  • This thesis studied that seven kinds of residual elements(inclusions) had influenced on fracture toughness($K_{IC}$) obtained by Begley-Logsdon and Rolfe-Novak model equation using tensile an d impact test data of I%CrMoV HP(high pressure) rotor steel. $K_{IC}$ design curve of ASME and fracture surface by SEM were also considered, obtained results are summarized as follows $K_{IC}$ was linearly increased with increase of temperature, effect of the inclusions was significantly over FATT. $K_{IC}$ at lower shelf temperature was quantitatively related to yield strength and was agreed well with Begley's equation. It was difficult to determine $K_{IC}$ because of specimen size and tester capacity at upper shelf temperature, but for this view point Rolfe-Novak's equation was useful. The degree of brittle fracture was dependent on FATT fundamentally, adding S, Sb to matrix decreased impact energy and adding Cu, As increased yield(tensile) strength, and the influence of the others minority inclusion was comparatively insignificant.

파괴인성 데이터베이스 구축 및 응용 (Development and Application of Fracture Toughness Database)

  • 강재윤;송지호;최병익
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.61-66
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    • 2004
  • Fracture toughness database system was developed with Visual Foxpro 6.0 and operates in MS Windows environment. The database system contains 10,278 sets of $K_{IC}$ data, 7,046 sets of $K_{C}$ data, 784 sets of $J_{IC}$ data, 571 sets of CTOD data, 62 sets of $K_{a}$ data and 26 sets of $K_{Id}$ data. The data were collected from JSMS(Society of Material Science, Japan) fracture toughness data book and USAF(United States Air Force) crack growth database. In addition, the database was applied to predicting $K_{IC}$ from tensile material properties using artificial neural networks.

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알루미나 나노섬유와 분말이 첨가된 에폭시 복합재료의 열전도도 특성 및 파괴인성에 대한 연구 (A Study on Thermal Conductivity and Fracture Toughness of Alumina Nanofibers and Powders-filled Epoxy Matrix Composites)

  • 최정란;박수진
    • 폴리머
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    • 제37권1호
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    • pp.47-51
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    • 2013
  • 본 연구에서는 알루미나 나노섬유의 함량을 20에서 100 phr까지 달리하여 알루미나 나노섬유와 분말이 첨가된 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 열전도도는 열전도도분석기로 측정하였고, 파괴인성은 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였다. 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 실험결과, 알루미나 나노섬유의 함량이 증가함에 따라 열전도도가 향상됨을 확인할 수 있었으며, 알루미나 나노섬유의 함량이 열전도도를 결정하는 중요한 요소임을 알 수 있었다. $K_{IC}$ 값도 알루미나 나노섬유의 함량이 증가할수록 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었으나 40 phr 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 과량의 알루미나 나노섬유가 에폭시 내에서 서로 뭉침으로 인하여 $K_{IC}$ 값을 감소시킨 것으로 판단된다.

탄성일인자방법을 적용한 단일방향 탄소섬유/에폭시 DCB 시편의 파괴인성 결정 ($G_IC$ determination of unidirectional graphite /epoxy DCB composites from the elastic work factor approach)

  • 이경엽;이중희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제22권3호
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    • pp.540-544
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    • 1998
  • Compliance calibration method is frequently used to determine $G_IC$ from the DCB composite specimen. However, the method requires at least 4 to 5 fracture test (loading-unloading) records. In this study, $G_IC$ of unidirectional graphite/epoxy DCB composites was determined from the elastic work factor approach which uses a single fracture test record. In order to inspect the validity of the elastic work factor approach, $G_IC$ determined from the elastic work factor approach was compared to that of determined from the compliance calibration method. It was shown that $G_IC$ determined from the elastic work factor approach was comparable to that determined from the compliance calibration method. That is, the elastic work factor approach can be used to determine $G_IC$ of unidirectional graphite/epoxy DCB specimen from a single fracture record.

수분이 지르코니아 수복물 전용 레진시멘트의 파괴인성에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of water storage on the fracture toughness of dental resin cement used for zirconia restoration)

  • 구본욱;김성훈;이재봉;한중석;여인성;하승룡;김희경
    • 대한치과보철학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.312-316
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    • 2014
  • 목적: 본 연구에서는 지르코니아 수복물의 접착에 사용되는 레진 시멘트의 파괴인성을 측정하고 각 레진 시멘트의 다양한 수중 보관 기간이 파괴 인성에 미치는 영향에 관하여 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 세가지 종류의 레진 시멘트(Panavia F2.0, Clearfil SA luting, Zirconite)를 사용하여 single edge notched 형태의 시편($3mm{\times}6mm{\times}25mm$)을 제작하였다. 각 시편은 $37^{\circ}C$ 증류수에서 1일 (대조군), 30일, 90일, 180일 동안 보관하였다 (n=5). 만능시험기를 이용하여 0.1 mm/s 속도로 삼점굽힘 시험을 시행하고, 파절 시의 최대하중으로 파괴인성($K_{IC}$)을 계산하였다. 측정값은 일원분산분석과 다중분석을 위한 $Scheff{\acute{e}}$ test를 사용하였고, 유의수준은 0.05로 하였다. 결과: 대조군에서 Panavia F2.0가 $3.41{\pm}0.64MN{\cdot}m^{-1.5}$로 가장 높은 $K_{IC}$를 보였으며 Zirconite가 $3.07{\pm}0.41MN{\cdot}m^{-1.5}$, Clearfil SA luting이 $2.58{\pm}0.30MN{\cdot}m^{-1.5}$으로 가장 낮은 $K_{IC}$를 보였으나, 재료간에 유의성 있는 차이는 없었다. 수중보관 기간이 증가함에 따라 Panavia F2.0의 값은 감소였고, Clearfil SA luting과 Zirconite는 증가하였으나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 지르코니아 수복물 전용 레진 시멘트의 파괴인성은 다른 일반 시멘트에 비해 대체로 높으며, 이러한 파괴인성은 수중 보관에 영향을 받지 않는다.

시추코어를 이용한 암석의 mode II 파괴인성 시험법 개발과 적용 (Development and Application of Mode II Fracture Toughness Test Method Using Rock Core Specimen)

  • 정용복;박의섭;김현우
    • 터널과지하공간
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    • 제26권5호
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    • pp.396-408
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    • 2016
  • 암석파괴역학은 토목공학과 암반공학의 다양한 분야에서 널리 적용되는 학문이다. 그러나 대부분의 암반 공학 문제에서 mode II 거동이 우세함에도 불구하고 관련 연구는 mode I 거동에 대한 것이 대부분이다. 현재 mode I의 경우 4개, mode II 파괴인성의 경우 단 한 개의 ISRM 표준시험법이 있다. 본 연구에서 제안하는 새로운 시험법은 문헌조사를 통해서 필요조건으로 구속압 가능 여부, 노치성형의 용이성, 기존 시험장비의 활용, 단순한 시험절차를 정하고 이에 부합하도록 개발하였으며 SCC(Short Core in Compression)로 이름을 정하였다. Mode II 파괴인성 계산에 필요한 응력확대계수 계산식을 3차원 수치해석을 통해 선하중과 분포하중 조건에 대해서 구하였고 노치성형을 위한 지그도 제작하였다. 개발된 시험법을 MTS 시스템을 사용하여 화강암에 적용하였으며 가압속도는 0.002 mm/s로 하였다. 시험 결과 $2.33MPa{\sqrt{m}}$의 mode II 파괴인성을 얻었다. 동일한 화강암 블록에서 확보한 시험편에 대하여 간접인장시험으로 구한 mode I 파괴인성은 $1.12MPa{\sqrt{m}}$였다. 따라서 $K_{IIC}/K_{IC}=2.08$로 mode II 파괴인성이 mode I보다 크게 나타났다. 또한 비교적 매끄러운 파괴면과 암분의 생성을 통하여 SCC 시험법이 mode II 거동을 잘 표현함을 확인하였다. 따라서 제안된 SCC 시험법은 암석의 mode II 파괴인성을 결정하는 데 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

바인더 첨가에 따른 $Al_{18}B_4O_{33}/AC4CH$의 파괴인성에 관한 연구 (A Study on Fracture Toughness Properties of $Al_{18}B_4O_{33}/AC4CH$ by Binder Additives)

  • 신동인;정재욱;박원조;허선철;김형진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.61-66
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    • 2003
  • In this paper, the effect of binder additive on the fracture toughness was metal matrix composite produced by squeeze casting method. In this study using the matrix is AC4CH and reinforcement used Aluminum borate whisker. Each MMC was produced by add inanimate binder ($SiO_2,\;Al2O_3,\;TiO_2$) to whiskers for increase the binding together of whiskers. Fracture toughness test were carry out in accordance with the ASTM E-399 standard test method, W=25mm, b=12.5mm CT(half size) specimen. However Base metal AC4CH was not meet the qualification of $P_m/P_Q<1.1$, so that test were performed $J_{IC}$ test. $K_{J_{IC}}$ value was measuring by $J_{IC}$ value change into $K_{IC}$. $J_{IC}$ test was carry out in accordance with the ASTM 1820.

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Bisphenol계 DGEBA/DGEBS 에폭시 블렌드 시스템의 열적 특성 및 파괴인성 (Thermal Properties and Fracture Toughness of Bisphenol-Based DGEBA/DGEBS Epoxy Blend System)

  • 박수진;김범용;이재락;신재섭
    • 폴리머
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    • 제27권1호
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    • pp.33-39
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    • 2003
  • 본 논문에서는 비스페놀계 2관능성 에폭시 수지 DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 경화거동, 열안정성, 그리고 파괴인성 특성을 고찰하였다. DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 함량비율을 100 : 0, 90 : 10, 80 : 20, 70 : 30, 그리고 60 : 40 wt%까지 변화시켰으며, DSC에 의한 열분석을 통하여 Ozawa식으로 경화 활성화 에너지 ($E_a$)를 계산하였으며, TGA 열분석을 사용하여 열분해 개시 온도(IDT), 최대 무게 감량시 온도($T_{max}$), 그리고 적분 열분해 진행 온도(IPDT) 등 열안정성 인자를 고찰하였다. 경화된 시편의 파괴인성 특성은 크랙성장 저항을 나타내는 임계응력세기 인자 ($K_{IC}$) 실험을 통하여 알아보았으며, 주사전자현미경 (SEM)을 사용하여 시편의 파단 특성을 조사하였다. 실험 결과 DGEBA/DGEBS 블렌드 시스템의 $E_a$, IPDT, 그리고 $K_{IC}$는 DGEBS 함량이 20 wt%인 경우 최대값을 나타내었는데, 이는 설폰기의 도입으로인한 치밀한 네트워크 구조의 형성때문이라 사료된다.

무전해 니켈도금된 다중벽 탄소나노튜브의 첨가가 알루미나강화 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향 (Influence of Electroless Ni-plated MWCNTs on Thermal Conductivity and Fracture Toughness of MWCNTs/Al2O3/Epoxy Composites)

  • 최정란;이영실;박수진
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.449-454
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    • 2013
  • 본 연구에서는 무전해 니켈도금에 따른 탄소나노튜브의 표면특성변화가 알루미나강화 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 무전해 니켈도금된 탄소나노튜브의 표면특성은 주사전자현미경(SEM), X-선 광전자분광기(XPS), X-선 회절분석(XRD)을 통하여 알아보았다. 열전도도는 열전도율 측정 시스템으로 측정하였고, 파괴인성은 만능시험기(UTM)를 이용한 임계응력세기인자($K_{IC}$)를 측정하여 분석하였다. 실험결과, 무전해 니켈도금은 탄소나노튜브의 표면특성의 변화를 가져오며, 니켈도금된 MWCNTs(Ni-MWCNTs)가 들어있는 경우 미처리 MWCNTs와 비교하여 우수한 열전도도 및 파괴인성을 보였다. 이는 Ni-MWCNTs와 에폭시수지와의 분자간 상호작용의 향상 때문이라 판단된다.

7XXX계 단조재의 피로 및 파괴인성 개선

  • 황성주;임재규;이오연;손영일;은일상;신돈수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
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    • pp.195-203
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    • 1995
  • 본 연구는 강도와 인성이 우수한 7175Al 단조재의 국산화 개발을 위하여 기존 7XXX합금의 제조공정(일반공정)을 적용한 7075-T6/T73, 7050-774 및 7175-T74 단조재와 중간열처리, 용체화처리 등을 고온처리하는 특수제조 공정을 적용한 7175-T74 단조재의 강도, 파괴인성($K_IC$) 및 피로특성을 비교 평가하였다. 특수공정을 적용한 7175S-T74 단조재는 일반공정의 7075-T73, 7050-T74 및 7175-T74재보다 강도, 파괴 인성 및 피로특성이 향상되었다. 이것은 주조시 응고과정에서 형성되는 2차상입자의 감소와 특수공정의 적용효과에 기인하는 것으로 판단된다.

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