• 비파괴검사학회지
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• 제17권2호
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• pp.81-88
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• 1997

탄소섬유강화복합재료(CFRP) 적층판에 비교적 낮은 에너지의 충격을 주어, 충격에 의해서 손상된 적층판을 사용하여 인장강도, 파괴 인성 및 AE 신호 특성에 미치는 충격 손상의 영향에 대하여 검토하였다. 충격손상재의 인장강도, 파괴 인성 및 AE-event count는 충격 속도와 박리 면적의 증가에 따라서 감소함을 알 수 있었다. 그리고 충격시험시에 발생한 박리 면적은 충격 속도와 비례하였다. 또한 적층 방법에 따른 손상재의 강도비와 파괴 인성비가 달라짐이 확인되어 복합재료의 내충격 설계시 손상량과 손상재의 파괴 인성 및 강도에 대한 정량적 평가를 AE 신호로부터 해석할 수 있음이 확인되었다.

• 터널과지하공간
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• 제10권2호
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• pp.227-236
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• 2000

국제 암반역학회에서는 암석의 파괴인성 시험법으로 CB 및 SR 2가지 시험법을 제안하였다. 본 연구에서는 춘천 화강암을 대상으로 CB와 SR 시편을 제작하고 Level I시험 및 J-적분에 의한 파괴인성 평가를 실시하였으며, 아울러 AE법을 이용하여 J-적분으로 해석하고 그 결과를 서로 비교하였다. 또한 각각의 초기균열 방향에 따라 파괴인성 결과를 비교하여 이방성의 영향을 검토하였으며, CB 및 SR 시편이 파괴될 때 나타나는 AE 신호의 특성도 고찰하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제15권1호
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• pp.277-290
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• 1995

본 연구는 $[0^{\circ}/90^{\circ}]_{2S}$와 $[0^{\circ}\;_2/90^{\circ}\;_2]_S$의 2종류 탄소섬유복합재료에 대한 인장 및 파괴인성 시험시의 파괴거동과 음향방출 특성을 해석하고 성형시의 성형압력과 인장강도 및 파괴인성 간의 상관성을 알아내기 위하여 수행되었다. AE신호는 음향방출장비를 이용하여 성형과정, 인장 및 파괴인성 시험중에 각각 검출하였다. 인장강도는 성형가압 단계수가 적을수록, 그리고 $[0^{\circ}/90^{\circ}]_{2S}$ 시험편 쪽이 $[0^{\circ}\;_2/90^{\circ}\;_2]_S$ 시험편보다 높은 강도를 나타내었다. 파괴인성은 동일한 온도영역에서 거의 같은 값을 나타내나 시험온도가 높아질수록 점차 낮아짐을 알 수 있었다. 한편 인장 및 파괴인성 시험시의 파괴거동과 AE신호간의 상관성을 조사하기 위하여 AE데이터의 AE변수들에 대한 후 신호처리(post processing)와 광학현미경 및 주사형 전자현미경 관찰이 각각 수행되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권6호
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• pp.1388-1398
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• 1994

The fracture toughness and micro-fracture mechanisms of the porous glass and stainless fiber reinforced glass composite were evaluated by using the acoustice mission(AE) technique, fracture toughness $test(K_{IC})$ and the macroscopic observation of the specimen surface which was being under the loading. At initial portion of the loading, the AE signals with low energy, of which origins were considered as the micro-cracks formated at the crack tip, were emitted. With increasing the applied load, AE signals having higher energies were generated due to the coalesence of micro-cracks and fast fracture. Based on the such relationship between AE emission and loading condition, fracture toughness $K_{IAE}$ could be defined successfully be using the $K_I$ value corresponding to an abrupt change of the accumulated AE signal energies emitted during the fracture toughness test. In spite of its brittleness of glass material, nonlinear deformation behavior before maximum load was observed due to the formation of micro-cracks. Further, the stainless fiber may have attributed to the improvement of fracture toughness and the resistance to crack propagation comparing to noncomposited materials Finally, models of the micro-fracture process combined with the AE sources for the porous glass material and its composite were proposed paying attention to the micro-crack nucleation and its coalescence at the crack tip. Fiber fracture and its Pullout, deformation of fiber itself were also delinated from the model.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권4호
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• pp.278-291
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• 1998

연속섬유강화 복합재료의 경우 보강섬유의 파괴, 모재의 파괴, 섬유와 모재의 분리, 층간파괴 등의 복합적인 파괴현상이 동반되고 특히 균열성장과 균열성장 정지가 균열가교 현상 때문에 반복되므로 안정성장과 불안정성장이 불규칙하게 반복된다. 따라서 주균열 성장의 개시점과 불안정 파괴점에서의 파괴인성치를 정확하게 결정한다는 것은 매우 어려운 것이다. 본 연구에서는 CFRP에 대하여 파괴인성 실험과 병행하여 실시간으로 결함을 검출하는 새로운 방법인 AE분석법 및 비디오 마이크로 스코프를 이용하여 파괴과정을 기록하여 검토, 분석함으로서 손상의 정도와 파괴기구를 규명하였을 뿐만 아니라 주균열 성장의 개시점, 균열가교 역할을 하는 섬유다발의 파단점, 균열의 불안정 파괴 개시점을 찾아 이를 기초로 균열진전 저항곡선에 의한 파괴인성치를 평가하여 신뢰성 있는 파괴인성 측정법을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.1479-1485
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• 1991

본 연구에서는 고차판이론(higher order shear deformable plate theory)을 사용하여 DCB시편을 보형상이 아닌 실제의 얇은 판으로 해석하여 새로운 에너지해방률 식을 제시하고자 한다.한편, 이의 타당성을 입증하기 위하여 Gr/Ep 및 APC-2 복합 재료로 ASTM D30.02 round robin의 제안 방법에 의해 층간파괴인성치를 구하고, 또 이 강용이 제안한 Ae법에 의한 금속의 파괴인성치 결정법을 참고로 하여 미세파괴 초창기 의 층간파괴인성치를 결정하여 이론결과와 비교 검토한다.

• 한국해양공학회지
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• 제15권2호
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• pp.61-65
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• 2001

The fracture toughness of ceramics can be measure by such various methods as DT (double torsion), CN (chevron notch) etc. But, the application of these methods to the engineering ceramics is very difficult because of its very high hardness. So, IF (indentation fracture) method is generally used for the evaluation of fracture toughness of ceramics. The Median crack induced by the sharp Vickers indenter was compared with the detected AE (acoustic emission) signal. On the silicon nitride ceramics, the AE test results agree fairly well with the median crack occurance and growth process. But, on the alumina, very many complicated crack signals were detected besides median crack. It can be considered that the IF methods must be used in limited engineering ceramics materials.

• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.61-68
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• 2022

복합재료는 비강도, 비강성 및 내부식성 등이 우수하여 항공우주산업뿐만 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 그러나 복합재료는 충격에 취약하고 이러한 충격은 복합 재료 내부의 균열 형성과 균열 성장으로 이어져 구조 파단의 원인이 된다. 본 논문에서는 음향 방출 신호 및 유한요소해석(Finite element analysis, FEA)을 이용하여 복합재 적층판의 Mode I 파괴 모드의 특성을 분석하였다. DCB 시험은 탄소/에폭시 적층판의 Mode I 파괴 특성을 분석하기 위하여 수행되었고 시편의 파괴에 의해서 발생되는 탄성파를 측정하기 위하여 시편에 음향 방출 센서를 부착하였다. 누적 음향 방출 에너지와 균열 선단 위치의 관계를 이용하여 시편의 파괴 인성(Fracture toughness, G_I)을 계산하였다. 계산된 파괴 인성 값을 유한요소모델에 적용하여 해석을 수행하였고 하중-변위 곡선 및 균열 길이-변위 곡선을 통하여 DCB 시험 결과와 비교/분석하였다. 유한요소해석 및 DCB 시험의 결과가 잘 일치함을 보였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.631-638
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• 1995

In this study, mechanical characteristics test of Functionally Gradient Materia (FGM) was performed by means of Modified Small Punch (MSP) Test with FGM; NiCrAlY-8YSZ and PSZ-Ni. To determine fracture mechanic factor, it was carried out MSP test that has possibility with small specimen (10*10*0.5 mm$^{t}$ ) and AE test to analyze micro fracture mechanism. As a result, fracture behavior became varied from brittle fracture to ductile as the content of Ni(or NiCrAlY) composition was increased and fracture energy was increased too. AE characteristics demonstrated that AE technique can detect the onset of fracture processes and AE energy was suddenly increased in the vicinity of maximum load. Since Young's modulus, fracture stress and fracture toughness was determined by MSP test, it can be known that the composition of NiCrAly 75%/8YSZ25% has the best mechanical property and furthermore this result is supported with fracture surface observation.

• 한국해양공학회지
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• 제10권4호
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• pp.51-57
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• 1996

A standard method for the evalution of the fracture toughness of the high polymer materials has not been fully developed in comparison with that for metallic materials, and has not yet established. In this paper, fracture toughness tests using polycarbonate specimens were carried out. The fracture thughness tests using polycabonate specimens were carried out. The fracture toughness of commercial polycarbonate were dependent on the specimen thickness. The specimen thickness is necessary above 8mm to obtain the valid $K_{IC}$. A cumulative counts were slightly dependent on specimen thickness.