• Title/Summary/Keyword: 피로균열 선단

Search Result 45, Processing Time 0.026 seconds

Analysis of fatigue crack growth behavior in composite-repaired aluminum place (복합재 패치 보강 평판의 균열선단 진전거동 해석)

  • 이우용;이정주
    • Composites Research
    • /
    • v.17 no.4
    • /
    • pp.68-73
    • /
    • 2004
  • An analytical study was conducted to characterize the fatigue crack growth behavior of pre-cracked aluminum plates repaired with asymmetric bonded composite patch. For single-sided repairs, due to the asymmetry and the presence of out-of$.$plane bending, crack front shape would become skewed curvilinear started from a uniform through-crack profile, as observed from Previous studies. Therefore, for the accurate investigation of fatigue behavior, it is necessary to predict the actual crack front evolution and take it into consideration in the analysis. In this study, the fatigue analysis of single-sided repairs considering crack front shape development was conducted by implementing three-dimensional successive finite element method coupled with linear elastic fracture mechanics (LEFM) concept, which enables the growing crack front to be directly traced and modeled in a step by step way. Through conducting present analysis technique, crack path of the patched plate as well as the fatigue life was evaluated with sufficient accuracy. The analytical predictions of both the crack front shape evolution and the fatigue life were in good agreement with the experimental observations.

Evaluaton of Fatigue Crack Propagation Rate Using Parameter of Fatigue Strain Intensity Factor (피로변형확대계수 $\Delta$A를 이용한 피로크랙 전파속도 평가)

  • 박영철;오세욱;허정원;권혁동;김영광
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
    • /
    • v.5 no.2
    • /
    • pp.76-84
    • /
    • 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.

  • PDF

A model of fatigue crack growth based on plastic stretch at the crack tip (균열선단의 소성스트레치를 이용한 피로균열성장모델)

  • Ju, Yeong Sik;Kim, Jae Hun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.31 no.3
    • /
    • pp.15-22
    • /
    • 2003
  • The fatigue crack growth model is derived and the retardation model is proposed. The fatigue crack growth model considers the residual plastic stretch on the crack surface which results from the plastic deformation at the tip of fatigue crack. The fatigue crack growth rate is calculated by using the cumulative fatigue damage and plastic strain energy in the material elements at the crack tip. This model gives the crack growth rate in reasonable agreement with test data for aluminum alloy AL6061-T651 and 17-4PH casting steel. The fatigue crack growth retardation model is based on the residual plastic stretch produced from a tensile overload which reduced the plastic strain range of the following load cycles. A strip-yield model of a crack tip plasticity is used for the calculation of a plastic zone size. The proposed retardation model characterized the observed features and delayed retardation of the fatigue crack growth under tensile overload.

혼합모드 피로균열의 응력재분배 상태 하의 전파거동

  • 이정무;송삼홍
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
    • /
    • 2004.05a
    • /
    • pp.103-103
    • /
    • 2004
  • 실제 작용하는 하중상태는 요소의 형상과 작용하중의 복잡성 때문에 혼합모드 하중상태를 나타낸다. 또한 혼합모드 피로균열은 전파과정 동안 부재의 구속형상이나 외부 작용하중의 급격한 변화에 의해서도 영향 받게 된다. 이로 인하여 피로균열은 균열선단에서 지속적이면서 급격한 응력 재분배의 상태를 경험한다. 그러므로 다양한 응력 재분배 상태에서의 혼합모드 피로균열에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 응력 재분배상태 하에서 나타나는 혼합모드 피로균열의 전파거동에 대한 특징이 실험적으로 고찰되었다.(중략)

  • PDF

Finite Element Simulation of Fatigue Crack Growth: Determination of Exponent m in Paris Law (피로균열성장의 유한요소 시뮬레이션: Paris 법칙의 지수 m의 결정)

  • Chu, Seok-Jae;Liu, Cong-Hao
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.36 no.7
    • /
    • pp.713-721
    • /
    • 2012
  • The finite element simulations of fatigue crack growth are carried out. Using only the mechanical properties usually obtained from the tensile test as input data, we attempted to predict the fatigue crack growth behavior. The critical crack opening displacement is determined by monitoring the change in displacements at the node close to the crack tip. Crack growth is simulated by debonding the crack tip node. The exponent in the Paris law was determined and compared to the published exponent. Plotting with respect to the effective stress intensity factor range yielded more consistent results.

複合材料의 破壞에 對한 破壞力學的 어프로우치 (II) -피로시험 및 구열 성장 거동 해석-

  • 최용식
    • Journal of the KSME
    • /
    • v.22 no.3
    • /
    • pp.203-213
    • /
    • 1982
  • 이재결합재의 피로시험에서 나타나는 피로균열성정거동은, 역시 균열선단이 결합경계의 근방에 있거나 경계상에 있을 때의 것이 균질재료에서의, 거동과 비교.검토되어야겠다. 이재결합재를 여기에서는 탄성계수 E 값이 동일(또는 근접)한 이재간의 결합재와, E 값이 현저히 다른 이재 간의 결합재로 나누어 그 피로시험예를 검토해 나가기로 하겠다. 또한 전술한 바와 같이 이재 결합재에 의한 피로시험 그 자체의 난전으로 말미암아 파괴역학적으로 해석된 이재결합재피로 균열거동연구보고가 극히 부진함에 비추어 여기에서는 주로 필자가 발효한 연구보고들을 바탕 으로 해서 검토해 나가기로 하겠다.

  • PDF

Depth Sizing of Notch Fatigue Crack Using Diffracted Ultrasonic Wave (회절초음파를 이용한 노치 피로균열의 균열깊이 평가)

  • Jin, Mei-Ling;Lee, Tae-Hun;Park, Byung-Jun;Jhang, Kyung-Young
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
    • /
    • v.29 no.5
    • /
    • pp.405-414
    • /
    • 2009
  • This paper proposed a methodology based on ultrasonic diffraction technique to inspect the depth of a crack initiated from a notch of CT specimen by fatigue test, and its usefulness was verified by experiments. Especially, in order to identify accurately the diffractive waves from the crack tip in the situation where there are extra diffractive elements such as a notch, we have tried imaging by transducer scan and analyzed the propagation path of diffracted wave. Two specimens with and without a crack were experimented. Higher frequency and larger refractive angle of transducer showed a tendency to decrease the error in the measurements, and the measured crack depth showed an error less than 0.38 mm in case of 4 MHz $60^{\circ}-60^{\circ}$. The proposed methodology is applicable to weak diffractive sources, and so that it would be useful to inspect micro cracks and for their depth sizing.

부식피로

  • 권영각
    • Journal of the KSME
    • /
    • v.29 no.2
    • /
    • pp.138-143
    • /
    • 1989
  • 부식피로에 대한 몇 가지 이론 및 실제를 소개하였다. 그러나, 부식피로가 학문적으로 관심을 갖게되고 연구의 대상이 된 것은 1970년초 부터로서, 아직까지도 많은 부분이 연구대상으로 남 아있다. 특히, 균열선단에서의 부식반응의 역할이 좀 더 상세히 밝혀져야 하고, 자연 부식조건 에서의 양극반응과 음극반응이 각각 어떠한 역할을 하는가도 좀더 밝혀져야 할 것이다. Mode II 또는 Mode III 상태에서의 균열전파 특성이나, 균열전파에 있어서 반복응력의 주파수의 영 향도 좀더 상세히 밝혀져야 할 연구 대상이다. 이러한 연구들을 통해서 현재까지는 주로 부식의 측면에서만 고려되는 산업현장의 부식피로 문제에 대해 좀더 근본적이고 효과적인 해결 방법을 제시할 수 있을 것이다.

  • PDF

Finite Element Analysis for the Prediction of Fatigue Crack Opening Behavior Using Cyclic Crack Tip Opening Displacement (되풀이 균열 선단 열림 변위를 이용한 피로 균열 열림 거동 예측을 위한 유한 요소 해석)

  • Choi, Hyeon-Chang
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.30 no.11 s.254
    • /
    • pp.1455-1460
    • /
    • 2006
  • The relationship between fatigue crack growth behavior and cyclic crack tip opening displacement is studied. An elastic-plastic finite element analysis (FEA) is performed to examine the growth behavior of fatigue crack, where the contact elements are used in the mesh of the crack tip area. We investigate the relationship between the reversed plastic zone size and the changes of the cyclic crack tip opening displacement along the crack growth. We investigate the effect of the element size when predict fatigue crack opening behavior using the cyclic crack tip opening displacement obtained from FEA. The cyclic crack tip opening displacement is related to fatigue crack opening behavior.