• 한국전산구조공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.691-700
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• 1999

본 연구에서는 요소를 사용하지 않는 새로운 해석방법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 복수의 초기균열을 지닌 강재가 반복피로하중을 받는 경우 균열들이 점진적으로 성장하여 부재가 파단에 이르는 과정을 해석적으로 규명하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반적인 피로균열성장법칙을 EFG법을 이용한 균열해석 알고리즘에 적용하여 복수의 균열들이 각각의 응력상태에 따라 차별적으로 성장해 나가는 과정을 해석할 수 있는 알고리즘을 도입하고 이를 바탕으로 다양한 하중상태하에서 복수의 균열들의 성장경로를 추정함과 동시에 이에 따른 잔존수명을 산정할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법을 피로균열 발생빈도가 큰 몇가지의 강부재 형태에 적용해 본 결과 다수균열 함유 부재의 피로균열 성장거동과 균열들의 피로수명을 성공적으로 예측할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권9호
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• pp.26-31
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• 2003

노후 항공기는 일반적으로 다중손상(MSD)이라고 하는 폭넓게 분포된 피로손상을 내포하고 있다. 2024-T3 알루미늄합금과 같은 연성재료에 있어서 다중손상은 전통적인 파괴역학에서 예측할 수 있는 것보다 낮은 운용수명을 예측하게 만드는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 다중손상을 갖는 평판 구조물을 모델링한 Fastener Hole을 갖는 2024-T3 알루미늄합금 판재로 제작된 Hole/Slot type M(T) 시편에 예입압입을 적용한 후 피로시험을 수행하여 피로균열 성장지연에 의한 운용수명 증가에 대한 효과를 연구하였다. 예비압입을 적용한 시편은 파단에 이르는 사이클수가 최소 10배에서 최대 40배까지 증가하였으며, 일정진폭 하중의 최대값을 증가시킴에 따라서 그 효과가 감소함을 보여주었다. 또한, 압입에 의한 균열성장지연 메커니즘은 균열진전경로가 압입자국에 들어서면서 균열성장률이 감소하기 시작하며 압입자국의 중심을 지나면서 최소균열성장률 상태로 일정한 시간동안 균열성장이 정체됨으로써 피로수명이 연장됨을 밝혔다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.187-194
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• 2002

It has been reported that cracks in mechanical joints is generally under mixed-mode and there is critical inclined angle at which mode I stress intensity factor becomes maximum. The crack propagates in arbitrary direction and thus the prediction of crack growth path is needed to provide against crack propagation or examine safety. In order to evaluate the fatigue life of cracks in mechanical joints, horizontal crack normal to the applied load and located on minimum cross section is major concern but critical inclined crack must also be considered. In this paper mixed-mode fatigue crack growth test is performed far horizontal crack and critical inclined crack in mechanical joints. Fatigue crack growth path is predicted by maximum tangential stress criterion using stress intensity factor obtained from weight function method, and fatigue crack growth rates of horizontal and inclined crack are compared.

• 한국해양공학회지
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• 제22권3호
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• pp.89-95
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• 2008

Fatigue cracked components often needs to be repaired during service. Standard repair schemes involve strengthening the component by connecting reinforcing members by means of rivets or welding by reducing the crack-tip stress intensity factors. Recent technological advances in fiber reinforced composite materials and adhesive bonding have led to the development of efficient repair schemes. In this study, the influence of various shape parameters on fatigue crack growth in the CCT type uniform thickness plates and the thin-ta-thick type stiffened panels repaired with woven fabric type Kevlar-Epoxy composite patch are studied experimentally.

• 한국해양공학회지
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• 제1권2호
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• pp.113-122
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• 1987

Ships and offshore strrctures are exposed to the corrosive surroundings, and the extablishment of the design criteria and the elucidation on the influence by this environment are requested to maintain the safety and to demonstrate the function of the structure. In this paper, the fatigue-crack-growth behavior on the compact tension specimens of quenched, tempered HT80 grade steels and RA36 high tensile steels having a single edge fatigue cracked notch respectively, were investigated under the repeated tensile stress with constant stroke in sea water for the welded parts by shielded metal arc welding. Main results obtained are summerized as follows; 1. The fatigue-crack-growth rates da/dN in sea water appeared to be greater behavior than those in air environment at the same stress intensisy factor range $\DeltaK$. 2. The correlation data of da/dN$\DeltaK$ of the two kinds of high tensile steels in sea water showed no great difference, however, the correlation data of da/dN$\DeltaK/\sigma_y$($\sigma_y$ stands for yield strength of the material) showed that the fatigue-crack-growth behavior of RA36 plate is affected by active path corrosion(APC) mechanism, while that of HT80 grade plate is mainly affected by hydrogen embrittlement mechanism.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.461-471
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• 1989

본 연구에서는 혼합 모우드 균열문제의 연구를 위하여 .KAPPA.$_{II}$ /.KAPPA.S1I\ulcorner조절이 간편하고, 균열진전경로가 하중방향에 따른 균일전면의 자유표면의 영향을 균일하게 한 시험편(이하 RCM 또는 round compact mixed-mode 시험편이라 한다)을 고안하여 균열길이 및 하중작용 방향에 따른 .KAPPA.$_{I}$ 및 .KAPPA.S1II를 수치해석한 다음 일반화 하였다. 또 고강도와 용접성이 요구되는 항공기부품, 압력용기, 지상운송차량 등에 사용되고 있는 5083-H115 알루미늄 합금에 대해 혼합 모우드 균열진전 방향 및 피로균열 진전특성을 분석하고자 한다.다.

• 대한토목학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.761-769
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• 1994

열차 바퀴의 접촉하중에 의해 레일이 받는 하중형식은 모드 I과 모드 II가 조합된 혼합모드 하중 상태로서 본 연구에서는 레일강의 피로파괴거동을 규명하기 위해 Richard가 개발한 혼합모드 파괴시험편 및 시험 지-그(Jig)를 이용하여 파괴시험을 실시하였으며 그 결과로부터 혼합모드에 대한 용력강도계수의 상관관계를 이용하여 균열성장경로를 평가하고 기제안된 다양한 파괴기준을 비교하였다. 그 결과, 레일강의 균열성장경로는 최대원주응력설과 변형에너지밀도설을 파괴기준은 주변형률설을 따름을 알 수 있었다.

• 기계저널
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• 제35권6호
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• pp.468-480
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• 1995

항공기구조는 항상 피로하중에 노출되어 있고 조류충돌과 같은 불시의 상황에 의해 손상을 입을 가능성을 가지고 있어서 이에 대한 대비책을 마련하지 않으면 인명과 재산상에 막대한 손실을 초래할 가능성이 있다. 따라서 항공기가 개발되는 초기의 설계단계부터 항공기의 안전성확보가 중요하며, 이를 위해서는 적절한 피로수명예측과 손상허용설계를 해나아가는 것이 중요하며, 그 내용을 정리하면 다음과 같다. (1) 항상 손상의 가능성을 인정하고, 이 손상이 존재하는 경우에도 항공기의 안전이 보장 되도록 설계한다. (2) 손상이 발생하면 쉽게 발견되도록 설계한다. (3) 한 부재의 손상이 전 구조물의 파괴로 이루어지지 않도록 다중하중 경로로 설계한다. (4) 손상의 가능성이 있는 부품은 특별관리한다. (5) 안전균열성장 및 잔류강도 요구조건이 충족되도록 검사계획을 수립하며, 이 검사계획에 따라 검사를 수행한다.