• 제목/요약/키워드: 피로균열전파지연

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과부하로 인한 균열지연과 변형경화지수와의 상호관계 (Correlation between Overload Retardation and Hardening Exponent)

  • 김상철;정진만;한문식
    • 대한조선학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.41-48
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    • 1989
  • 본 연구에서는 기계적 성질이 상이한 4가지 박용재료에 대한 피로실험을 통하여, 일정 진폭하중 피로실험에서의 피로균열 전파거동과 단일 과부하하중 피로실험에서의 피로균열 전파거동을 비교함으로써, 재료의 변형경화지수(n)와 단일과부하하중에 의한 피로균열 지연효과와의 관계를 규명하고자 하였다. 본 실험의 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 단일 과부하하중을 작용시키면 피로 균열 전파속도는 지연되며, 이 지연효과의 정도는 재료의 기계적 성질 특히 변형경화지수와 밀접한 관계가 있다. (2) 단일 과부하하중에 의한 피로 균열 전파속도는 변형경화지수의 값이 작은 재료에서는 피로균열 지연효과가 작고, 변형경화지수의 값이 큰 재료일수록 지연효과가 커진다. (3) 단일 과부하하중에 의한 균열 closure의 현상은 변형경화지수의 값이 큰 재료에서 뚜렷이 나타나며, n이 0.2보다 큰 재료에서 단일 과부하하중에 의한 피로수명 연장이 효과적임을 알 수 있다.

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CFRP로 보강한 하이브리드 복합재료의 비파괴검사법을 이용한 피로균열 지연의 연구 (A Study on Fatigue Crack Retardation Using NDT Test in a Hybrid Composite Material Reinforced with a CFRP)

  • 윤한기;박원조;허정원
    • Composites Research
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    • 제12권3호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • Al2024-T3 판재에 카본/에폭시(carbon/epoxy) 라미네이트를 섬유배열 방향 $0^{\circ}$/$90^{\circ}$$\pm$$45^{\circ}$로 2 Plies 보강하여 CPAL(Carbon Patched ALuminum alloy)재를 제작하고, 응력비 R=0.2, 0.5에서 피로균열전파 실험을 실시하였다. X-Ray와 초음파 C-Scan 장비를 이용하여 A/2024-T3 판재의 균열과 CFRP 라미네이트 박리 거동을 조사하여 피로균열 지연 거동과 지연기구(mechanism)를 연구하였다. A/2024-T3 시험편에 비해서 CPAL 시험편은 피로균열전파속도가 현저하게 지연되었으며, 지연 정도는 $0^{\circ}$/$90^{\circ}$ CPAL이 $\pm$$45^{\circ}$ CPAL 시험편보다 크고, 응력비 R=0.2에서 응력비 R=0.5보다 크게 나타났다. CPAL 시험편의 피로균열 지연 효과는 균열후방의 박리 및 비박리 CFRP 라미네이트가 A/2024-T3 판재의 균열열림(COD)을 감소시키는 균열브리징미케니즘(crack bridging medhanism) 때문에 발생함을 확인하였다.

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마하피닝 처리에 의한 기계구조용 합금강의 피로균열전파 지연효과 (Effect of mach peening treatment on fatigue crack growth retardation in structural steel alloy)

  • 김민건;임복규;박홍기;황중각
    • 산업기술연구
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    • 제26권A호
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    • pp.69-73
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    • 2006
  • Mach peening treatment is one of the various kinds of techniques to improve the fatigue properties. The mach peening process gives high-level work hardening and compressive residual stress near the surface layer, improving the fatigue strength. In addition, this treatment reduces slip bands that initiate the fatigue cracks near the surface. During impingement, a plastic indentation surrounded by a plastic zone is formed. Mach peening treatment characteristic is less energy consumption and is an environmental friendly processing methods that is not accompanied by pollution. It is machining process that can prevent fatigue fracture beforehand in structure using already as well as process of production. The test results showed that fatigue crack propagation delay appeared by drilling type 43%, mach peening type 110%.

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Al-5086의 균열선단에 가공한 압흔과 피로균열전파특성 (Indentations near Crack Tip in Al-5086 and Characteristics of Fatigue crack Propagation)

  • 송삼홍;김병석;최병호
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.477-480
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    • 2000
  • It is useful way to make indentations near crack tip in order to increase fatigue life or repair a fatigue crack. In this study, bending fatigue tests were performed to investigate the optimal position of the indentations near crack tip. The results shows that fatigue life of the specimen is dramatically increased by indentation and the most effective location is the back of the crack tip.

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S45C 강의 피로균열전파 지연거동의 영향인자에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Factors that Affect Fatigue Crack Growth Retardation Behavior in S45C Steel)

  • 김선진;안석환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권3호
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    • pp.470-477
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    • 2001
  • Constant ΔK fatigue crack growth tests were performed by applying an intermediate multiple overload for S45C steel. The purpose of the present study is to investigate effects of specimen thickness at various baseline stress intensity factor range levels (ΔK(sub)b), overload application position (a/W) and overload application frequency (OL(sub)HZ) on fatigue crack growth retardation behavior. The principal results are summarized as follows. The amount of retardation for a given ΔK(sub)b level is increased with increasing the baseline stress intensity factor range level for all specimen thickness. The normalized minimum crack growth rate is increased with increasing the specimen thickness, except for ΔK=45MPa√m. The retardation cycle is decreased with increasing a/W and increased with OL(sub)HZ.

SM45C 강의 피로균열전파 지연거동에 미치는 영향인자에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Factors that Affect Fatigue Crack Growth Retardation Behavior in SM45C Steel)

  • 김선진;김종훈;안석환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.55-60
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    • 2000
  • Constant ${\Delta}K$ fatigue crack growth tests were performed applying an intermediate multiple overload for SM45C steel. The purpose of the present study is to investigate the effects of specimen thickness at various baseline stress intensity levels$({\Delta}K_b)$, overload application frequency(a/W) and overload application frequency$(OL_{HZ})$ on fatigue crack growth retardation behavior. The principal results are summarized as follows. The amount of retardation for a given ${\Delta}K_b$ level is increased with increasing the baseline stress intensity level in all specimen thickness. The normalized minimum crack growth rate is increased with increasing the specimen thickness, except for ${\Delta}K=45MPa \sqrt m$. The retardation cycle is decreased with increasing the overload application position and increased with the overload application frequency.

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피로균열전파 동안 하중감소에 의한 균열지연 (Crack Retardation byt Load Reduction During Fatigue Crack Propagation)

  • 김현수;남기우;안석환;도재윤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권12호
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    • pp.2004-2010
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    • 2003
  • Fracture life and crack retardation behavior were examined experimentally using CT specimens of aluminum alloy 5083. Crack retardation life and fracture life were a wide difference. between 0.8 and 0.6 in proportion to ratio of load reduction. The wheeler model retardation parameter was used successfully to predict crack growth behavior. By using a crack propagation rule, prediction of fracture life can be evaluated quantitatively. A statistical approach based on Weibull distribution was applied to the test data to evaluate the dispersion in the retardation life and fracture life by the change of load reduction.

압력용기용강의 피로균열전파 및 지연거동에 관한 확률통계적 연구 (A Stochastic Study on Fatigue Crack Propagation and Retardation Behavior of Pressure Vessel Steel)

  • 김선진;남기우;김부안
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.132-141
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    • 1995
  • The purpose of the present study is to investigate the statistical characteristics of m and C in the fatigue crack propagation law, da/dN=C(.DELTA.K)/sup m/ and to studies on the randomness of fatigue crack propagation and retardation behavior. Fatigue tests were perfomed on 32 CT specimens of SPV50 steel under the same one condition. First, the value of m and C were determined for each specimen, and all the data were analyzed statistically. second, the material's resistance to fatigue crack propagation is modeled as a stchastic process, which varies randomly along the crack path. The statistical analysis of the material resistance is performed with the data obtained by constant load controlled tests. Finally, retardation behavior was examined experimentally by using a CT specimen, and a retardation parameters were analyzed statistically.

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고강도 알루미늄 합금 용접부에 있어서의 피로균열전파에 미치는 과하중 효과 (Fatigue Crack Growth Retardation after Single Overload Cycle in High Strengh Aluminium Weldments)

  • 이택순;김상태;김인식
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제6권1호
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    • pp.46-52
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    • 1988
  • Retardation or delay in fatigue crack growth due to overloads are important for the accurate prediction of fatigue lives of structural materials. In this study, retardation of fatigue crack growth in Al 6061-T6 weldments and heat affected zones (HAZ) after single overload cycle had been investigated. Retardation in both weldments and HAZ was observed. It was concluded that retardation in both weldment and HAZ was greater than in base metal due to microstructural change and crack branching and crack closure were major governing factor in retardation.

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복합재 패치로 보수된 알루미늄 패널의 피로균열 성장거동과 AE신호의 유형인식 (Fatigue Crack Growth Behavior of and Recognition of AE Signals from Composite Patch-Repaired Aluminum Panel)

  • 김성진;권오양;장용준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.48-57
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    • 2007
  • 사용 중인 항공기 구조를 모사하여 리벳구멍 주위에 피로균열이 존재하는 AA2024-T3 박판을 CFRP 복합재 패치로 접합하여 보수한 후 피로균열 성장거동을 음향방출(AE)을 측정하면서 관찰하였다. 패칭의 효과로 균열성장속도의 뚜렷한 감소와 균열이 인접한 리벳 구멍으로 전파되는 시간을 지연시키는 효과가 있음을 확인하였다. 그리고 패칭 후 균열성장에 의해 탐지된 신호와 패치와 알루미늄 사이의 접합계면 분리에 의한 신호의 구별 가능성을 다변량 자료분석 기법인 주성분분석을 통해 알아보았다. 그 결과 균열성장에 따른 AE신호는 계면분리에 따른 AE신호에 비해 중심주파수가 높고 작은 에너지를 가지는 반면, 계면분리 신호는 균열성장 신호에 비해 상승시간이 길고 중심주파수가 상대적으로 낮으며 비교적 큰 에너지를 가진 것으로 나타났다. 따라서 AE신호의 유형인식 방법은 AE 발생원의 위치표정 결과와 결합할 경우 패치 접합으로 보수된 구조에서의 피로균열 성장거동을 예측하는 방법으로 충분히 활용될 수 있다.