• 제목/요약/키워드: Fatigue Crack propagation rate

검색결과 294건 처리시간 0.024초

고주파 전기저항용접부 강관에서의 피로수명의 확률론적 평가 (Probabilistic Evaluation of Fatigue Life in High Frequency Electric Resistance Welded Joint of the Pipe)

  • 서영범;김충명;김철수;김정규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.400-405
    • /
    • 2004
  • In this study, the optimal welding condition of the input power was selected experimentally through the ERW simulator, which is equal to welding status of ERW part in pipe. This condition is the input power 250kW in the heat treatment of the $900^{\circ}C$ normalizing derived from the nondestructive technique and impact energy. In order to evaluate the variation of the fatigue life in the pipe, fatigue surface crack growth test of base and optimal welded metal were performed statistically. As stress intensity factor range (${\Delta}K_s$) increases, the fatigue crack propagation rate (da/aN) of the base metal is faster than that of the welded joint. The variation of the fatigue life in the ERW pipe was estimated statistically using Monte-Carlo simulation with the standard deviation of material constants (C and m) of the paris law in the specimen.

  • PDF

오스테나이트계 고망간강에서 인장 특성과 피로거동에 미치는 변형유기상의 영향 (The Effect of Deformation Induced Phase on Tensile Properties and Fatigue Behavior of Austenitic High Mn steel)

  • 최상민;권숙인
    • 열처리공학회지
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.277-287
    • /
    • 1994
  • The effect of grain size on the tensile properties and fatigue behavior of austenitic high Mn steel has been investigated. The recrystallized austenite grain size of the cold rolled high Mn steel was increased as the annealing temperature increased from $600^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$. Larger austenite grain size decreased the yield strength and the tensile strength, and increased the uniform elongation due to transformation of some austenite into twins or E-martensite phase during deformation. Austenite grain refinement increased the tendency to form dislocation cells, instead. The specimen annealed at $1000^{\circ}C$ with large grain size showed lower fatigue crack propagation rate in low ${\Delta}K$ region due to rougher fracture surface caused by formation of deformation twins during fatigue at the crack tip region.

  • PDF

하이브리드 복합재료의 섬유배향각이 피로균열 및 층간분리 거동의 관계에 미치는 영향 (The Effect of Fiber Stacking Angle on the Relationship Between Fatigue Crack and Delamination Behavior in a Hybrid Composite Materials)

  • 송삼홍;김철웅
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.281-288
    • /
    • 2004
  • The hybrid composite material (Al/GFRP laminates) are applied to the fuselage and wing in a aircraft. Therefore, Al/GFRP laminates suffer from the cyclic bending moments. This study was to evaluate the effect of fiber stacking angle on the fatigue crack propagation and delamination behavior using the relationship between crack growth rate (da/dN) and stress intensity factor range (ΔK) in Al/GFRP laminates under cyclic bending moment. The variable delamination growth behavior in case of three different type of fiber orientations, i.e., [Al/O$_2$/Al], [Al/+45$_2$/Al] and [Al/90$_2$/Al] at the interface of Al layer and glass fiber layer was measured by ultrasonic C-scan images. As results of this study, It represent that the delamination shape should turns out to have more effective characteristics on the fiber stacking angle. The extension of the delamination zone in case of [Al/+45$_2$/Al] and [Al/90$_2$/Al] were not formed along the fatigue crack profile. The shape of delamination zone depend on fiber stacking angle and the variable type with the delamination contour decreased non-linearly toward the crack tip at the Al layer.

선박용 알루미늄 합금재의 부식피로구열 진전특성에 관한 연구 (Study on the Characteristics of the Corrosion Fatigue Crack Propagation of Al-Alloy used for the Shipbuilding)

  • 임우조;이종락;이진열
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제24권2호
    • /
    • pp.94-100
    • /
    • 1988
  • 평면 굽힘부식피로 시험기를 사용하여 선박용 알루미늄합금재의 부식피로파양에 관한 연구를 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 비저항이 증가함에 따라서 초기 부식피로균열발생까지의 반복회수는 지연되고, 그 부식감수성은 감소하는 양상을 나타낸다. 2. 비저항이 감소할수록 Paris rule의 실험상수 m 값은 작아지면서 응력강도 계수값에 비해 부식에 의한 영향이 더욱 민감해 진다. 3. 알루미늄 5086 합금의 부식피로균열은 입계균열파양의 양상을 보이고 있다. 4. 응력강도계수값이 증가함에 따라 부식감수성은 감소되어지고 응력강도계수값이 40kg.mm super(-3/2) 이상일 때 부식감수성은 거의 균일하게 된다.

  • PDF

치과용 라미네이트 도재의 피로파괴에 관한 실험적 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE FATIGUE FRACTURE OF LAMINATE PORCELAIN)

  • 박찬운;배태성;이상돈
    • 대한치과보철학회지
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.482-505
    • /
    • 1993
  • The purpose of this study was to evaluate the fracture characteristics and the effect of resin bonding of laminate porcelain. In order to characterize the indentation-induced crack, Young's moduli and characteristic indentation dimensions were measured. The fatigue life under three point flexure test was measured using the electro-dynamic type fatigue machine, and the crack propagation with thermocycling was investigated on the condition of 15 second dwell time each in $5^{\circ}C\;and\;55^{\circ}C$ bath. The Vickers indentation pattern and the fracture surface were examined by an optical microscope and a scanning electron microscope (SEM). The results obtained were summarized as follows ; 1. Young's moduli(E) of the laminate porcelain and the resin cement used in this experiment were $62.56{\pm}3.79GPa$ and $15.01{\pm}0.12GPa$, respectively. 2. The initial crack size of the laminate porcelain was $69.19{\pm}5.94{\mu}m$ when an indentation load of 9.8N was applied, and the fracture toughness was $1.065{\pm}0.156MPa\;m^{1/2}$. 3. The fatigue life of laminate porcelain showed the constant fracture range at the stress level 27.46-35.30MPa. 4. When a cyclic flexure load was applied, the fatigue life of resin-bonded laminate porcelain was more decreased than that of laminate porcelain. 5. When a thermocycling was conducted, the crack growth rate of resin-bonded laminate porcelain was more increased than that of laminate porcelain. 6. Fracture surface showed the radial crack, the lateral crack, and the macroscopic crack branching region beneath the plastic deformation region when an indentation load of 9.8N was applied.

  • PDF

강판 및 탄소섬유 sheet로 보강된 R/C 보의 피로거동에 관한 연구 (Study on the Fatigue Behaviors of R/C Beam Strengthened with Steel Plate and Carbon Fiber Sheet)

  • 심종성;홍영균;최완철;황의숭;이차돈;배인환;박성재
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘크리트학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.319-324
    • /
    • 1995
  • Strengthening a damaged structure by bonding steel plate on the surface of cracked structural members have been widely accepted for strengthening the structural components Recently, however, caron fiber sheets have been developed in order to achive more effective way of strengthening damaged structures due to their superior material properties to those of conventionally used steel plates in terms of their lighter unit weight and higher tensile strength. It has been reported that when both methods are applied to a damaged beam element, flexural strength and its stiffness of a beam increase and the rate of crack development as well as crack width and edflection under service loads are reduced, In this study some experiments are performed in order to comparetively observe the structural properties of the damaged beams which are either strengthened with different lengths of steel plates or with carbon sheets on the crack propagation, failure mechanisms, and load-deflection charateristics under the fatigue loadings.

  • PDF

고강도 알루미늄합금의 피로균열의 하한계 및 안정 전파거동 (A study on near threshold and stable crack growth behaviors in high strength aluminum alloys)

  • 옹장우;진근찬;김종배;김재훈;하태수
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제12권2호
    • /
    • pp.271-277
    • /
    • 1988
  • 본 연구에서는 항공기, 압력용기 및 지상운송차량 등에 고강도와 용접성이 요구되는 고강도 알류미늄합금 7017T651, 7020T651 및 5083 H115에 대해 균열진전 하한계특성 및 안정 균열진전 하한계특성에 미치는 영향을 고찰 하고자 한다.

引張 軸荷重 疲勞 에 의한 微小表面 균열 의 發생 . 成長擧動 (Initiation and Propagation Behaviors of Micro-Surface-Fatigue Cracks under In-Plane Tension Fatigue Tests)

  • 서창민
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제9권1호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 1985
  • 본 연구에서는 이러한 점에도 역점을 두어서 초기 피로균열의 발생.거동을 관 찰하기 쉬운 연강을 선택하여 편진인장반복하중을 작용시켜, 연강 평골재의 표면상에 발생.성장하는 미소표면균열의 거동을 전자현미경과 광학현미경을 병용하여 표면과 파 단면을 입체적으로 조사하여, 피로균열의 초기발생상태를 조사하고, 그 성장율을 조사 하여 파괴역학적으로 해석하여 그 특성을 조사한다.

항공기 터빈 디스크용 니켈기 초내열 분말야금 합금의 고온 피로균열진전 거동 비교 평가 (Evaluation of Fatigue Crack Propagation Behavior of Nickel-based Powder Metallurgy Superalloy for Aircraft at Elevated Temperature)

  • 윤동현;나성현;김재훈;김홍규;김동훈
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제41권8호
    • /
    • pp.751-758
    • /
    • 2017
  • 항공기 터빈 디스크에 사용될 수 있는 니켈기 초내열 분말야금 합금의 피로균열진전 거동이 실제운전 환경을 고려하여 상온 및 $650^{\circ}C$에서 연구되었다. ASTM E647에서 제시하는 직류전위차법을 이용하여 실시간으로 균열의 진전을 측정하였다. 또한 피로균열진전 시험은 응력비 0.1과 0.5의 두가지 조건에서 수행되었다. 시험결과들은 응력비와 온도 조건 모두 피로균열진전 거동에 영향이 있음을 보여주었으며, 응력비와 온도가 증가함에 따라, 니켈기 초내열 분말 야금 합금의 피로균열성장 속도는 증가하게 관찰되었다. 본 연구에서 사용된 니켈기 초내열 분말 야금 합금은 현재 개발 중인 소재로써 보다 정량적인 시험결과의 분석을 위해, 본 연구의 피로균열진전 시험결과와 기존에 연구된 Inconel-100 소재의 피로균열진전거동에 대한 상호 비교분석이 수행되었다. 피로균열진전 파단면의 분석은 SEM 촬영을 통하여 수행하였다.

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

  • 김상철;정진만;한문식
    • 대한조선학회지
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.41-48
    • /
    • 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.

  • PDF