• 한국안전학회지
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• 제10권2호
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• pp.3-9
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• 1995

Several piping material test methods have been developed as a result of advances in elastic-plastic fracture mechanics. It's known that, crack propagation of the materials strongly governed by the $J_{Ic}$ value. But the value is still difficult to be obtained because of it's complicate and troble-some determination process. In this paper, to prove the validity of the developed test procedure a series of tests were peformed at various temperatures and for different material directions. directions.

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.307-319
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• 2011

교통, 굴착, 발파 등에 의한 반복하중은 오랜 시간에 걸쳐서 암석의 미세균열 성장을 일으키며, 암석의 강도 등에 영향을 미치기 때문에 반복하중에 의한 균열의 성장, 결합은 장시간 안정성 평가에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 두 개의 초기 균열을 가지는 모사 암석 시험편에 단조증가 및 반복하중을 가하여 하중 조건에 따른 균열의 성장과 결합유형을 조사하였다. 단조증가하중, 반복하중 시험 모두에서 서로 유사한 날개균열 시작 위치, 날개균열 각도, 균열 성장 순서, 균열 결합 형태가 관측되었다. 본 연구에서 관찰된 균열 결합은 크게 3종류로 전단에 의한 결합, 1개의 날개 혹은 인장 균열에 의한 결합 그리고 2개의 날개 혹은 인장 균열에 의한 결합으로 요약될 수 있다. 피로균열은 반복하중 시험에서만 발생하였으며 성장 방향은 이차균열과 유사하게 초기균열과 같은 방향 혹은 하중방향과 직교인 수평방향으로 관찰되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권1호
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• pp.20-28
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• 1991

Fracture of Al2O3 tubes for different loading path under combined tension/torsion was investigated. Macroscopic directions of crack propagation agreed well with the maximum principal stress criterion, independent of the loading path. However, fracture strength from the proportional loading test($\tau$/$\sigma$= constant) showed either strengthening or weakening compared to that from uniaxial tension, depending on the ratio $\tau$/$\sigma$. The Weibull theory was capable to predict the strengthening of fracture strength in pure torsion, but not the weakening in the proportional loading condition. The strengthening or weakening of fracture strength in the proportional loading condition was explained by the effect of shear stresses in the plane of randomly oriented microdefects. Finally, a new empirical fracture criterion was proposed. This criterion is based on a mixed mode fracture criterion and experimental data for fracture of Al2O3 tubes under combined tension/torsion. The proposed fracture criterion agreed well with experimental data for both macroscopic directions of crack propagation and fracture strengths.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.686-691
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• 2016

용접강구조물에서는 용접비드와 같은 응력집중부가 많이 존재한다. 또한 용접부에서는 용접결함이 발생할 가능성이 많다. 반복적인 피로하중이 응력집중부에 작용하면 응력집중부에서 피로균열이 발생하고, 발생된 균열의 전파에 의해 피로파괴사고를 일으킨다. 따라서 피로파괴사고를 미연에 방지하기 위하여 균열발생수명과 균열전파수명과 같은 피로수명의 파악이 필요하다. 본 연구에서는 피로균열전파특성 연구에 사용되는 컴플라이언스를 도출하였다. 이 컴플라이언스는 피로균열의 자동화 측정에 활용할 수 있다. 본 연구에서는 CT시험편에 대하여 in-house FEM program을 사용하여 컴플라이언스를 계산하였다. 이 계산결과는 저자의 앞선 연구에서 본 프로그램을 사용하여 계산한 J integral의 계산결과와 대비하여 a/W와의 관계를 제시하였다. 그리고 또한 CT시험편 Back Face의 중앙부로부터 위아래 방향의 스트레인 분포에 계산을 실시하였다. 이 분포에서는 중심으로부터 위아래로 갈수록 스트레인이 감소하는 경향을 나타내었다. 이상의 계산과정으로부터 균열진전시험의 자동수행을 위한 컴플라이언스를 얻을 수 있었다. 이것으로부터 CT 시험편의 피로균열진전시험의 자동화에 활용이 가능하게 되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.953-962
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• 1987

본 연구에서는 국산 구조용강의 SM 45C 와 SUS 304 재를 최고 강도치가 나타 나는 압접조건하에서 압접하여 우재료의 용착금속부, 열영향부, 각 모재부 소정의 장 소에 미소원공을 가공한 시험편을 토대로 피로크랙의 발생 및 전파거동을 응력 레벨의 고저를 고려하여 고찰하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.231-238
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• 2002

콘크리트 교량 바닥판은 건조수축 및 온도변화 등에 의하여 초기 1차균열이 발생하고, 사용기간 동안 반복되는 차량하중의 크기와 철근 간격 등에 의하여 초기 균열이 이방향 균열로 점차 발전하게 된다. 그러나 현재 사용되고 있는 대부분의 균열 예측식이 일방향 부착-슬립이론에 기초하고 있기 때문에 철근과 보강재의 간격에 따라 변화되는 교량 바닥판의 균열폭을 예측하고 보강된 바닥판의 사용성을 평가하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 시험결과에 기초하여 성능향상된 바닥판의 균열 메카니즘을 구명하였으며, 이로부터 사용성을 평가할 수 있는 새로운 균열예측식을 제안하였다. 제안된 균열예측식은 기존 균열식에 비하여 예측결과가 우수한 것으로 나타났으나, 철근 항복 이후 철근과 보강재의 변형률이 급격히 증가할 때 오차범위가 커지는 것으로 나타나 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다. 따라서 보다나은 균열예측을 위해서는 피로 하중하에서의 철근 항복이후에 대한 추가적인 연구가 필요한 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제26권1호
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• pp.49-55
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• 2008

터널 및 지하공동 폐기물 처분시설의 건설에서 여굴을 적게하고 굴착후 잔류암반의 안정성을 높이기 위하여 TBM 및 할암기 등의 기계적 굴착공법의 적용이 제안되고 있다. 그러나 기계적 굴착공법은 경비나 시공성, 현장 적용성에 있어서 많은 제약이 따르고 있다. 이러한 단점을 보안하기 위하여 고도의 정밀제어발파공법이 제안되고 있다. 특히 노치 장약공을 이용하여 예정된 굴착면을 따라 정밀하게 파단면을 형성시키는 방법이 제안되고 있지만 아직까지 균열제어에 관련된 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 동적파괴과정해석코드를 이용하여 암반내 노치를 가진 발파공을 모델링하여 암반의 균열발생 메커니즘과 파괴과정을 수치해석적으로 검토하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권1호
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• pp.19-19
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• 1991

인장/비틀림 조합을력하에서 하중경로에 따른 Al₂O₃튜브 시편의 파괴거동을 조사하였다. 인장 후 비틀림을 한 하중경로(I)에서의 거시적인 균열의 전파방향과 파괴강도는 최대 주응력 파괴조건과 일치하였다. 전단응력(τ)/인장응력(σ)의 비가 일정한 하중경로(Ⅱ)에서의 거시적인 균열의 전파 방향은 최대 주응력 파괴조건과 일치한, 최대 주응력 파괴강도는τ/ σ의 비에 다라 일축인장 파괴 강도보다 증가 또는 감소하였다. Welbull 이론은 수누 비틀림에서의 최대 주응력 파괴 강도가 일죽이장 파괴강도보다 증가함은 예측하였으나, 하중경로(Ⅱ)에서 파괴 강도가 감소함은 예측할 수 없었다. 파괴강도가 일죽인장 파과강도보다 증가 또는 감소하는 현상은 미세조직의 관찰로 부터 미세결함면에 존재하는 전단응력이 파괴에 미치는 영향으로 설명하였다. 끝으로, 인위적 균열에서의 파괴 조건과 인장/비틀림 조합응력하의 Al₂O₃튜브 시편의 파괴 실험치에 근거한 새로운 경험식을 제안하였다. 제안된 파괴 조건식은 하중경로에 따른거시적인 균열의 전파방향과 파괴강도의 실험치와 잘 일치하였다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제19권1호
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• pp.49-60
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• 2019

Crack instability propagation during coal and rock mass failure is the main reason for electromagnetic radiation (EMR) generation. However, original cracks on coal and rock mass are hard to study, making it complex to reveal EMR laws and mechanisms. In this paper, we prefabricated cracks of different inclinations in coal and rock samples as the analogues of the native cracks, carried out uniaxial compression experiments using these coal and rock samples, explored, the effects of the prefabricated cracks on EMR laws, and verified these laws by measuring the surface potential signals. The results show that prefabricated cracks are the main factor leading to the failure of coal and rock samples. When the inclination between the prefabricated crack and axial stress is smaller, the wing cracks occur first from the two tips of the prefabricated crack and expand to shear cracks or coplanar secondary cracks whose advance directions are coplanar or nearly coplanar with the prefabricated crack's direction. The sample failure is mainly due to the composited tensile and shear destructions of the wing cracks. When the inclination becomes bigger, the wing cracks appear at the early stage, extend to the direction of the maximum principal stress, and eventually run through both ends of the sample, resulting in the sample's tensile failure. The effect of prefabricated cracks of different inclinations on electromagnetic (EM) signals is different. For samples with prefabricated cracks of smaller inclination, EMR is mainly generated due to the variable motion of free charges generated due to crushing, friction, and slippage between the crack walls. For samples with larger inclination, EMR is generated due to friction and slippage in between the crack walls as well as the charge separation caused by tensile extension at the cracks' tips before sample failure. These conclusions are further verified by the surface potential distribution during the loading process.

• Journal of Welding and Joining
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• 제23권6호
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• pp.37-42
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• 2005

Most of the welding steel plate structures have complicated mechanical problems such as rolling directional characteristics and residual stresses caused by manufacturing process. For the enhancement of reliability and safety in those structures, therefore, a systematic investigation is required. SS400 steel plate used for common structures was selected and welded by FCAW butt-welding process for this study, and then it was studied experimently about characteristics of fatigue crack propagations with respect to rolling direction and welding residual stress of welded steel plates. When the angles between rolling direction and tensile loading direction in base material are increased, their ultimate strength not show a significant difference, but yielding strength are increased and elongations are decreased uniformly. It is also shown that fatigue crack growth rate can be increased from those results. When the angles between welding bead direction and loading direction in welded material are increase, fatigue crack growth rate of them are decreased and influenced uniformly according to the conditions of residual stress distribution. In these results, it is shown that the welded steel plate structures are needed to harmonize distributed welding residual stress, rolling direction and loading direction fur the improvement of safety and endurance in manufacture of their structures.