• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2011.05a
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• pp.22.1-22.1
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• 2011

산업의 발달과 더불어 수송기기를 포함한 각종 구조물의 경량화에 따라 피로파괴에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거에는 피로균열생성과 피로균열전파를 구분하지 않는 S-N (stress-cycles to failure) 피로 개념을 이용하여 구조재의 피로 거동을 이해하고자 하였다. 그러나 최근에는 모든 구조물에는 균열이 존재한다는 가정에서 시작된 파괴역학(fracture mechanics)에 기초한 피로균열성장 개념을 이용하여 피로에 대한 저항성이 큰 구조재를 개발하고 있으며, 구조물의 피로수명을 예측하고 있다. 본 발표에서는 미세조직, 인장특성, 용접이나 부식 환경 등이 금속의 피로 및 피로균열성장(fatigue crack propagation)에 미치는 영향에 대한 논하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.1 no.2
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• pp.34-44
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• 1983

이 논문에서는 먼저 연강 모재에 대해서 여러 가지의 반복 속도로 대기 중과 해수 중 및 3% Nacl 용액 중에서의 피로시험을 실시하고, 피로 균열 발생수명 및 전파수명에 미치는 속도의 영향을 검사함과 동시에 피로수명의 추정법에 대해서 해설한다. 그리고 연강의 완전용입 용접 이음의 toe 부에 대하여 추정한 피로 균열 발생수명과, 파랑주기에 가까운 10cpm의 반복 속도에서 피로시험을 실시하여 구한 수명과를 비교한 결과에 대해서도 소개하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.11
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• pp.1361-1368
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• 2011

Fatigue crack propagation behavior and the fatigue life in-high performance steel were investigated by means of fatigue crack propagation tests under constant loading conditions of 'R=0.1 and f=0.1 Hz', 'R=0.3 and f=0.3 Hz', and 'R=0.5 and f=0.5 Hz' for the load ratio and frequency, respectively. A modified Forman model was developed to describe the fatigue crack propagation behavior for the conditions. The modified Forman model is applicable to all fatigue crack propagation regions I, II, and III by implementing the threshold stress intensity factor range and the effective stress intensity factor range caused by crack closure. The results show that predicted fatigue lives of Forman and modified Forman models were 8,814 and 12,292 cycles, respectively when the crack propagated approximately 5.0 mm and the load ratio and frequency were both 0.1. Comparison of the test results indicates that the modified Forman model showed much more effective fatigue crack propagation behavior in high-performance steel.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.233-233
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• 2003

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.12 no.2
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• pp.621-631
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• 1999

재료의 피로 파괴과정은 균열의 발생과 전파 및 성장의 과정을 거쳐 마침내 결정적 균열의 크기가 일정한도를 넘어서면 재료의 파괴가 일어난다. 이 때까지의 시간, 즉 피로 수명이 역정규분포를 따를 때 재료의 수명과 스트레스 수준과 관계를 나타 내는 S-N곡선에 대한 대수선형모형(log-linear model)을 제시하고, 이 모형하에서 피로수명시험에 대한 통계적 최적시험설계방법을 찾는다. 통계적 최적여부에 대한 판단기준으로 설계 스트레스 수준하의 특정 시점에서의 신뢰도에 대한 최우추정량의 점근분산을 최소화하는 방법을 사용하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.12
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• pp.686-691
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• 2016

In welded steel structures, there are many stress concentration sites such as weld beads, and welding defects are likely to occur at the welded parts. When a repeated fatigue load acts on a stress concentration site, fatigue crack occurs and propagates, leading to fatigue fracture. Therefore, it is necessary to understand fatigue life, crack initiation life, and crack propagation life in order to prevent fatigue failure. In this study, a compliance method was derived for use in the study of fatigue crack propagation characteristics. This compliance can be used for automated measurement of fatigue cracks. The compliance was calculated using an in-house FEM program for a CT specimen. The results of this calculation are presented in relation to a/W and compared with calculation results using the J integral and a program from a previous study. In addition, the strain distribution in the upward and downward directions was calculated from the center of the back face of the CT specimen. In this distribution, the strain tended to decrease from the center to the top and bottom. The compliance method was achieved from these calculations and can be used for automatic execution of crack propagation tests.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.5 no.2
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• pp.76-84
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• 1991

본 연구는 피로수명 평가를 위한 새로운 파괴역학적 parameter의 확립에 관한 연구이다. 실질적으로 피로파괴가 일어나는 피로 균열선단의 국소영역에서 변형분포를 미소원형격자측정법을 이용하여 실험적으로 명확히 밝혀내었다. 그리고 이 결과를 기초로 하여 국소피로 변형율장을 대표할 수 있는 피로변형율 확대계수 $\Delta$A를 제안하였다. 또한 새로운 parameter $\Delta$A의 유효성을 여러 피로조건에서 검토한 결과, 균열선단 국소 영역에서 피로 변형율 확대계수 $\Delta$A에 의하여 피로 균열전파 속도평가를 일의적으로 나타낼 수 있음을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.41 no.9
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• pp.853-860
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• 2017

To evaluate the effects of mode II on the crack initiation and propagation stages, the effects in the fatigue threshold region under a mixed-mode I+II loading state was experimentally investigated. In the case of mixed-mode I + II, during the crack initiation stage, as the loading application angle (${\theta}$) increased, cracks occurred in the lower load owing to the effects of mode II, while the crack propagation rate decreased. The effects of mode II were experimentally investigated in the crack propagation stage by means of multilevel loading direction variation. Following mixed-mode I+II ($0^{\circ}{\rightarrow}{\theta}{\rightarrow}60^{\circ}$), as the load application angle increased, the fatigue crack propagation rate decreased, as did the fatigue crack propagation rate, which occurred later. Following mixed-mode I + II in case of(${\theta}{\geq}75^{\circ}$), the fatigue crack propagation rate was found to increase, while the fatigue life decreased.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2008.11a
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• pp.356-361
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• 2008

In characteristics of fatigue crack propagation, it is important that fatigue life is affected by crack closure phenomenon in thin sheet Al alloy. The purpose of this paper is to analyze the characteristics of fatigue crack propagation in constant loading condition for sheet Al 2024-T3 alloy of two sort of thickness and identify the difference of fatigue life in thin sheet specimen comparing experimental results of thin sheet specimen and relatively thick sheet specimen under same fatigue loading condition. In applying fatigue related material constants from fatigue crack propagation analysis, we attempt to operate the fatigue life estimating process of thin sheet specimen by modified Paris‘ law considering crack closure phenomenon and analyze the experimental and prediction results of fatigue life in thin sheet Al alloy.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.18 no.3
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• pp.52-62
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• 1994

기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.