• 대한기계학회논문집A
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• 제22권3호
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• pp.529-539
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• 1998

A quantitative study of impact damage of ${Al_2}}O_3}-TiO_2$ plasma coated soda-lime glasses was carried out and compared with that of the uncoated smooth glass specimen. The shape of cracks by the impact of steel ball was observed by stereo-microscope and the decrease of the bending strength due to the impact of steel ball was measured through the 4-point bending test. At the low velocity, cone cracks were occurred. As the impact velocity increases, initial lateral cracks were propagated on the slanting surface of a cone crack, and radial cracks were generated at the crushed site. When the impact velocity of steel ball exceeds the critical velocity, the contact site of specimen was crushed due to plastic deformation and then radial and lateral cracks were largely grown. Crack length of coated specimens was smaller than that of uncoated smooth specimen due to the effect of coating layer on the substrate surface. According to impact velocity, the bending strength of coated specimens had no significant difference, compared with that of the uncoated smooth specimen. But this represents that the bending strength of coated specimens was increased, considering the effect of sand blasting damage which was performed to increase the adhesion force of coating layer.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제23권6호
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• pp.651-674
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• 2006

The fatigue cracks initiate and propagate in the Armored Vehicle Launch Bridge (AVLB) components, especially like the splice doubler angle, splice plate, and bottom chord, due to the cyclic loading by repeated AVLB-launchings and tank-crossings. In this study, laboratory fatigue tests were conducted on six aluminum 2014-T6, four aluminum 7050-T76511, and four ASTM A36 steel compact-tension specimens to evaluate the crack growth behavior of the materials used for the components. The experimental results provide the relationship (Paris Law) between crack growth rate, da/dn, and stress intensity range, ${\Delta}K$, whose material dependent constants C and m can later be used in the life estimation of the components. Finite Element Method (FEM) was used to obtain the stress intensity factor, K, of the components with cracks. Because of the complexity of loading conditions and component geometry, several assumptions and simplifications are made in the FEM modeling. The FEM results, along with the results obtained from laboratory fatigue tests, are then utilized to estimate critical crack length and remaining life of the components.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.72-85
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• 2000

암석은 지질학적 생성과정으로 인해 잠재적으로 많은 구조적 결함을 내포하고 있는 재료이다. 이러한 구조적 결함으로 인해 압축하중을 받고 있는 암석의 변형거동 및 파괴는 비선형적이다. 지금까지의 연구들에서는 암석의 비선형 거동을 모사하기 위해 균열모형, 즉 활주균열모형 (Sliding crack model) 과 전단균열모형 (Shear crack model) 을 사용하였다. 이 연구들에서는 암석의 비선형 응력-변형률 곡선과 균열성장으로 인해 발생되는 유효탄성정수들 ($E_1$, $E_2$, ${\nu}_1$, ${\nu}_2$, $G_2$) 의 변화와 같은 여러 가지 암석 거동을 모사하였다 (Kemeny, 1993; Jeon, 1996, 1998). 대부분의 이러한 연구들은 주로 균열모형의 암석거동의 적용에 대한 타당성을 검증하는데 그쳤으며 지하공간이나 사면설계 등의 실제적인 수치해석을 목적으로 균열모형을 적용한 연구는 그다지 많지 않다. 본 연구에서는 암석의 비선형 응력 변형률 곡선을 모사함으로써 균열모형의 암석에의 적용에 대한 타당성을 검증하며 실제적인 수치해석, 즉 상용되고 있는 유한요소해석 프로그램에 균열모형을 적용하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2344-2352
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• 2000

Mechanical joints such as bolted or riveted joints are widely used in mechanical components. The reliable determination of the stress intensity factors for cracks in bolted joints is needed to evaluate the safety and fatigue life of them. The weight function method is an efficient technique to calculate the stress intensity factors for various loading conditions because only the stress analysis of an uncracked model is required. In this paper the mixed-mode stress intensity factors for cracks in bolted joints are obtained by weight function method, in which the coefficients of weight function are determined by finite element analyses for reference loadings. Critical inclined angle that mode I stress intensity factor becomes maximum is determined and the effects of crack length and the magnitude of clearance on critical inclined angle are investigated.

• 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.

• Computers and Concrete
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• 제32권1호
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• pp.99-117
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• 2023

The crack under the influence of the higher intensities of the stresses grows and the structure gets collapsed with the time when the crack length reaches to critical value. Therefore, the fracture behavior of a structure in terms of stress intensity factors (SIF) becomes important to determine the remaining fracture strength and capacity of material and structure for avoiding catastrophic failure, increasing safety and further improvement in the design. The robustness of the method has been demonstrated by comparing the numerical results with analytical and experimental results of some problems. XFEM is used to model cracks and holes in structures and predict their strength and reliability under service conditions. Further, XFEM is extended with a stochastic method for predicting the sensitivity in terms of output COVs and fracture strength in terms of mean values of stress intensity factors (SIFs) of a structure with discontinuities (cracks and holes) under tensile loading condition with input individual and combined randomness in different system parameters. In stochastic technique, the second order perturbation technique (SOPT) has been used for the predicting the fracture behavior of the structures. The stochastic/perturbation technique is also known as Taylor series expansion method and it provides the reliable results if the input randomness is less than twenty percentage. From the present numerical analysis it is observed that, the crack tip near to the hole is under the influence of the stress concentration and the variational effect of the input random parameters on the crack tip in terms of the SIFs are lesser so the COVs are the less sensitive. The COVs of mixed mode SIFs are the most sensitive for the crack angles (α=45° to 90°) for all the values of c₁ and d₁. The plate with the shorter distance between hole and crack is the most sensitive with all the crack angles but the crack tip which is much nearer to the hole has the highest sensitivity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1483-1491
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• 2004

To assess the integrity of the pipeline is the most important problem to be solved first of all for prevention of any fracture accident of the pipeline. As a result of exerting such efforts, a number of plastic collapse assessment equations have been suggested, however, the scope of using or applying such assessment equations has not been exactly defined. In this study, the case that a surface crack existed in the circumferential direction in the external side of the natural gas pipeline and a bending load was applied to the pipeline was analytically identified as the most critical condition, and a plastic collapse assessment equation fur it was suggested. The flow stress of the API X65 linepipe was defined through the experiment conducted on SENT specimens. Also, a local assessing criterion of a 3-dimensional crack behavior considering not only the crack depth but also the crack length was suggested. Finally, a plastic collapse assessment equation for the API X65 linepipe was developed by performing the 3-dimensional finite element analysis.

• 오토저널
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• 제14권6호
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• pp.91-98
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• 1992

In the research on the fracture time of soda lime silicate glass under thermal shock, it is shown that the theoretical and experimental fracture times are in good agreement, the suggested method to measure critical stress intensity factor for small three-point bending specimen is useful and the edge temperature before thermal shock on cracked side vs. crack length and fracture time are inversely proportional.

• 수산해양기술연구
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• 제40권4호
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• pp.328-336
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• 2004

하이브리드 복합재료(Hybrid composites) 의 층간 파괴 인성치에 영향을 주는 인자 중 적층순서, 하중점변위율, 초기크랙길이를 변화 시켰을 때의 실험 결과는 다음과 같다. (1) CF/CF, CF/GF. GF/GF로 적층하였을 경우 층간파괴인성치값은 서로 같은 계면을 성형한 것보다 서로 다른 계면을 적층한 CF/GF의 경우가 강도면에서 가장 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. (2) 하중점변위율은 미세한 변동은 있었으나, 하중점변위율의 영향은 거의 받기 않는 것을 알 수 있었다. (3) 초기크랙을 변화시켰을 때, 초기크랙길이의 영향은 일정하지 않았다. CF/CF인 경우는 초기크랙이 짧은 경우, CF/GF. GF/GF인 경우는 초기크랙이 긴 경우에 높은 값을 나타났다. 이것은 GF 섬유가 직조형태의 프리프레그로 되어 있어 크랙의 진전에 따라 섬유부스러기 등의 생성에 따른 영향이라고 생각된다. (4) 적층순서에 따라 파면의 섬유 분포 형태가 달랐으며 CF/GF인 경우가 섬유의 파손형태가 가장 복잡하게 나타났으며, 이것이 높은 층간파괴인성치를 나타내는 원인이라고 판단된다.

• 수산해양기술연구
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• 제39권4호
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• pp.262-268
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• 2003

하이브리드 복합재료(Hybrid composite)의 모드 I 층간파괴인성치에 영영향 주는 인자 중 적층순서, 하중점변위율, 초기크랙길이를 변화 시켰을 때의 실험 결과는 다음과 같다. (1) CF/CF, CF/GF, GF/GF로 적층하였을 경우 층간파괴인성치값은 서로 같은 계면을 성형한 것보다 서로 다른 계면을 적층한 CF/GF 의 경우가 강도면에서 가장 높게 나타나는 것을 알 수 있다. (2) 하중점변위율을 0.2, 2, 20mm/min로 변화하였을 때, 미세한 변동은 있었으나, 허중점변위율의 영향은 거의 받지 않는 것을 알 수 있었다. (3) 초기크랙을 25, 30, 35, 40, 50mm로 변화시켰을 때 초기크랙길이의 영향은 일정하지 않았다. CF/CF인 경우는 초기크랙이 짧은 경우, CF/GF, GF/GF인 경우는 초기크랙이 긴 경우에 높은 값을 나타냈다. 이것은 GF 섬유가 직조형태의 프리프레그로 되어 있어 크랙의 진전에 따라 섬유부스러기 등의 생성에 따른 영향이라고 생각된다. (4) 적층순서에 따라 파면의 섬유 분포 형태가 달랐으며, CF/GF인 경우가 섬유의 파손형태가 가장 복잡하게 나타났으며, 이것이 높은 층간파괴인성치를 나타내는 원인이라고 판단된다.