• 제목/요약/키워드: Fracture Probability

검색결과 159건 처리시간 0.036초

강교 부재의 피로손상에 대한 신뢰성 해석 (Reliability Analysis for Fatigue Damage of Steel Bridge Details)

  • 박연수;한석열;서병철
    • 한국강구조학회 논문집
    • /
    • 제15권5호통권66호
    • /
    • pp.475-487
    • /
    • 2003
  • 본 연구는 선형탄성 파괴역학적 방법을 사용하여 피로 손상을 평가할 수 있는 해석모델을 개발하는데 있다. 트럭 한 대가 교량상부를 통과할 때 부재에 발생하는 응력이력을 블록하중이라 정의하고 하중상호작용효과를 설명하는 균열닫힘 모델 이론을 적용한다. 블록하중에 대해 사하중 응력과 균열개구응력을 고려하여 응력범위빈도해석을 수행하였다. 여기서 구한 응력범위빈도분포에 확률적 방법을 적용하여 응력범위빈도분포의 확률분포 파라미타를 추 정하였다. 확률분포의 확률변수를 발생시키는 Monte Carlo Simulation 실행을 하여 파괴블럭수와 확률분포를 구한다. 이로부터 부재의 파로파괴가 발생하지 않는 피로신뢰성을 계산한다. 또한 파괴블럭수를 일평균 트럭교통량으로 나누면 예상잔존수명을 구할 수 있다. 제안된 피로신뢰성 해석모델을 사용하여 강상자형교 가로보와 수직보강개의 용접부에 피로신뢰성 해석을 수행 한 결과, 피크해석방법 결과와 잔존수명이 3.8% 정도 차이가 있었다. 이는 제안된 모델이 균열닫힘 현상이나 균열지연 형상을 고려하고 있음을 알 수 있었다.

수종Ceromer의 변연적합도와 파절강도에 관한 비교연구 (A STUDY ON THE MARGINAL FIDELITY AND THE FRACTURE STRENGTH OF CEROMERS)

  • 장희원;이종혁;임헌송;조인호
    • 대한치과보철학회지
    • /
    • 제43권4호
    • /
    • pp.438-452
    • /
    • 2005
  • Statement of problem: The use of Ceromer is increasing in dentistry. But, the research of Ceromer has not been conducted much. Purpose : This study was to evaluate the marginal fidelity and internal adaptation according to marginal position. Materials and Methods: In this study 60 resin crowns were fabricated. The measurements of the marginal fidelity were carried out using stereomicroscope $SZ-40^{(R)}$ (Olympus, Japan) and the measurements of fracture strength were done using Instron $8871^{(R)}$ (Instron Co., U.S.A.) at a cross head speed of 1mm/min. All of the measurements were statistically analyzed by ANOVA test, multiple range test and Weibull analysis. Statistical significance was set in advance at the probability level of less than 0.05. All of the measurements were analyzed with Window $SPSS^{(R)}$ Version 10.0 soft ware for the personal computer. Results : 1. There were no statistical differences of the marginal fidelity between $Targis^{(R)}$ and $Tescera^{(R)}$, but difference between these two and $BelleGlass^{(R)}$ according to materials. 2. There were no statistical differences of the marginal fidelity between no fiber group and fiber group. There were no interactions between each maerial and with/without fiber group in the marginal fidelity 3. There were statistical differences of the fracture strength between $Tescera^{(R)}$ and $BelleGlass^{(R)}$ but no statistical differences of the fracture strength between $Targis^{(R)}$ and $Tescera^{(R)}$, $Targis^{(R)}$ and $BelleGlass^{(R)}$ according to materials. 4 There were statistical differences of the fracture strength between no fiber group and fiber group. There were no interactions between each material and with/without fiber group in the fracture strength. 5. When comparing the fracture surface, no fiber group showed the resin which were fractured at the labial surface and separated from the adhesion surface. In fiber group, the fractures took a place in resin compartments. Conclusion. The marginal fidelity and the fracture strength were clinically acceptable. From these results, $Targis^{(R)}$ and $Tescera^{(R)}$ were superior than $BelleGlass^{(R)}$ in the marginal fidelity But, when applying these resin crowns in clinic, more careful consideration is needed and further study is recommended.

암석 브리지에 의한 불연속면 점착강도의 시간의존성에 관한 연구 (Time-dependent Reduction of Sliding Cohesion due to Rock Bridges along Discontinuities)

  • 박철환;전석원
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.167-174
    • /
    • 2004
  • 본보는 2003년도에 국제 학술지에 수록된 논문을 국내의 전문가들에게 소개하는 기술보고서이다. 본 연구에서 취성파괴를 보이는 암석에 대하여 시간의존성의 중요성을 설명하는 파괴역학적 모텔이 개발되었다. 균열면을 따라 형성된 신선한 구간인 암석 브리지의 파괴규명으로 불연속면의 점착강도가 감소하는 모델이 설정 되었다. 특히 임계조건 이전에 발생하는 균열성장을 사용하여 파괴역학적 모델을 개발하였는데, 이로부터 시간과 점착강도의 관계를 독립된 수식으로 표현하였다. 예로서 평면파괴가 예상되는 암석 블록에 대한 분석이 이루어 졌다. 절리면의 점착강도는 연속적으로 감소하는 것으로 밝혀줬는데, 초기에는 아주 점진적이며 그 후에는 급격하다. 그러다가 어느 시점에서는 감소된 점착강도는 사면의 불안정과 붕괴를 야기한다. 두 번째 예에서는 몇몇 물질 상수들이 분산을 가진다고 가정하였다. 여기에서는 확률론적으로 사면의 안정성이 분석되었는데 사면의 파괴확률을 시간의 함수로 예견할 수 있다. 시간이 경과함에 따라 사면의 파괴확률은 점점 증가하여 초기에 5% 수준에서 100년 후에는 40% 이상으로 증가한다. 이러한 예제들은 지하구조물이 비록 비교적 단기목적이라 하더라도 불연속면을 갖는 암반의 시간의존성 거동을 예측할 수 있음을 보여 주었다.

실물 휨 피로시험을 통한 철도레일의 휨 피로거동 분석 (The Bending Fatigue Behavior Analysis of Rail by Bending Fatigue Test)

  • 성덕룡;박용걸;고동춘;이시용;민낙기
    • 한국철도학회논문집
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.201-207
    • /
    • 2010
  • 철도 레일의 누적통과톤수에 의한 교체주기기준은 레일의 휨 피로수명에 의해 결정된다. 레일의 휨 피로수명을 평가하기 위해서는 기본적으로 레일의 휨 피로거동(S-N선도)에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 50kg/m, 60kg/m 레일에 대하여 신품 및 사용 용접레일(모재부, 테르밋용접부, 가스압접부)로 구분하여 실물 휨 피로시험을 수행하였으며, 휨 피로시험결과를 바탕으로 파단유형 및 파단면 분석, 파괴 확률에 따른 휨 피로거동(S-N선도) 분석을 수행하였다. 이를 통해 레일종류별, 용접방법별, 신품 및 사용레일에 대한 S-N선도를 도출하였다. 이는 향후 누적통과톤수에 의한 레일 피로수명 평가를 위해 반드시 필요한 기초 자료로서 활용될 것으로 기대된다.

플라스틱 IC 패키지 접합부의 수명예측 및 품질향상에 관한 연구 (A Study on the Life Prediction and Quality Improvement of Joint in IC Package)

  • 신영의;김종민
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.124-132
    • /
    • 1999
  • Thermal fatigue strength of the solder joints is the most critical issue for TSOP(Thin Small Outline Package) because the leads of this package are extremely short and thermal deformation cannot be absorbed by the deflection of the lead. And the TSOP body can be subject to early fatigue failures in thermal cycle environments. This paper was discussed distribution of thermal stresses at near the joint between silicon chip and die pad and investigated their reliability of solder joints of TSOP with 42 alloy clad lead frame on printed circuit board through FEM and 3 different thermal cycling tests. It has been found that the stress concentration around the encapsulated edge structure for internal crack between the silicon chip and Cu alloy die pad. And using 42 alloy clad, The reliability of TSOP body was improved. In case of using 42 alloy clad die pad(t=0.03mm). $$\sigma$_{VMmax}$ is 69Mpa. It is showed that 15% improvement of the strength in the TSOP body in comparison with using Cu alloy die pad $($\sigma$_{VMmax}$=81MPa). In solder joint of TSOP, the maximum equivalent plastic strain and Von Mises stress concentrate on the heel of solder fillet and crack was initiated in it's region and propagated through the interface between lead and solder. Finally, the modified Manson-Coffin equation and relationship of the ratio of $N_{f}$ to nest(η) and cumulative fracture probability(f) with respect to the deviations of the 50% fracture probability life $(N_{f 50%})$ were achieved.

  • PDF

4점굽힘시험에 의한 실리콘 다이의 두께에 따른 파단강도 평가 (Evaluation of Flexural Strength of Silicon Die with Thickness by 4 Point Bending Test)

  • 민윤기;변재원
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.15-21
    • /
    • 2011
  • 전자기기의 고집적화를 위해 실리콘 웨이퍼의 두께가 점점 얇아지고 있으며 이로 인해 제조공정 중 균열이나 파손이 발생할 가능성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 300 ${\mu}m$~100 ${\mu}m$ 두께의 반도체용 단결정 실리콘 웨이퍼의 파단 강도 및 파괴특성을 평가하였다. 기계적 연마를 통해 두께 (300, 200, 180, 160, 150, 100 ${\mu}m$)가 다른 실리콘 웨이퍼를 준비하였다. 하나의 웨이퍼에서 40개의 실리콘 다이(크기 : 62.5 mm${\times}$4 mm)를 얻어 4점 굽힘시험을 통해 평균 강도값을 구하였다. 강도분포의 통계적 해석을 위해 와이블 선도를 이용하여 형상인자(와이블 계수)와 크기인자(확률적 파괴강도)를 얻었다. 취성 실리콘 다이의 시편 크기(두께)효과와 파단 확률이 고려된 통계적 파단강도 값을 실리콘 다이 두께의 함수로 얻었다. 관찰된 파괴양상을 측정된 파단강도와 관련하여 고찰하였다.

사각 격자를 이용한 단열-다공암반내 분리 단열망 구축기법에 대한 연구 (A Study on the Constructing Discrete Fracture Network in Fractured-Porous Medium with Rectangular Grid)

  • 한지웅;황용수;강철형
    • 방사성폐기물학회지
    • /
    • 제4권1호
    • /
    • pp.9-15
    • /
    • 2006
  • 결정질 암반에 위치한 가상의 방사성폐기물처분장에 대한 정확한 안전성 평가를 수행하기 위해서는 다공암반으로 대표되는 공학방벽 및 결정질 암반으로 대표되는 자연방벽을 모두 고려한 매질에서의 물질 거동 특성을 정확하게 모사하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 단열-다공암반내 유동 및 물질전달의 정확한 해석을 위한 연결망 구축방법에 대하여 서술하였다. 실제 단열암반을 사실적으로 모사하기 위하여 단열 물성자료는 확률밀도함수를 이용하여 생성하였다. 2차원의 사각격자로 모사된 단열암반과 육면체로 모사된 다공암반간 교차선의 원활한 검색을 위하여 단열암반과 연결전 다공암반의 교차면에 가상의 단열암반을 추가적으로 도입하였다. 전체유동경로를 구성하기 저하여 생성된 단열들 간의 교차선을 효율적으로 검색할 수 있는 방법 및 단열암반 및 단열-다공암반간의 연결도를 신속히 확인하는 알고리즘을 제안하였다. 이러한 방법들은 추후 방사성폐기물처분장에서의 단열-다공 암반을 통한 핵종 이동 특성을 모사할 수 있는 수치코드 개발에 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

  • PDF

무게가 상이한 탄소부직포가 삽입된 CFRP적층판의 층간파괴인성 (Interlaminar Fracture Toughness of CFRP Laminates with Carbon Non-Woven Tissue Having Different Weights)

  • 정성균
    • Composites Research
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.43-48
    • /
    • 2009
  • 탄소부직포(CNWT)의 삽입에 의해 개선되는 층간파괴특성을 활용하기 위하여, CNWT의 무게에 대한 층간파괴인성값(GIC 및 GIIC)의 변화를 비교함으로써 CFRP적층판에 삽입되는 적절한 CNWT의 무게를 세안하고자 실험적으로 검토하였다. Mode I 및 Mode II 층간파괴인성값(GIC 및 GIIC)은 DCB 실험과 ENF 실험에 의하여 얻어졌으며, 6종류($8g/m^2,\;10g/m^2,\;12g/m^2,\;16g/m^2,\;20g/m^2$$24g/m^2$)의 CNWT가 각각 삽입된 6종류의 시험편들이 준비되었다. 6종류의 CNWT가 삽입된 시험편들에 대하여, 평균적인 GIC는 거의 비슷하였고 CFRP시험편과 비교하여 약간 감소하였다. 무게가 다른 CNWT가 삽입된 시험편들의 Mode II 층간파괴인성값(GIIC) 역시 서로 비슷하였으나, CFRP 시험편의 Mode II 층간파괴 인성값에 비해서는 약 2배 이상 게 증가하였다. 탄소부직포의 무게에 따른 층간과괴인성값(GIC 및 GIIC)들 사이에는 각별한 상관관계가 되이지 않았으며, CNWT의 삽입에 의해 개선되는 층간파괴특성을 활용하기 위해서는 6종류의 CNWT 중에 경제적이고 무게가 가벼운 $8g/m^2$의 CNWT를 선택하는 것이 바람직하다고 제안한다.

낙하체 충돌을 고려한 심해저 매니폴드 보호 구조물 설계 (Design of Subsea Manifold Protective Structure against Dropped Object Impacts)

  • 우선홍;이강수;정준모
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제31권3호
    • /
    • pp.233-240
    • /
    • 2017
  • Subsea structures are always vulnerable to accidental risks induced by fishing gear, dropped objects, etc. This paper presents the design of a subsea manifold protective structure that protects against dropped object impacts. Probable dropped object scenarios were established considering the shapes and masses of the dropped objects. A design layout for the manifold protective structure was proposed, with detailed scantlings and material specifications. A method applicable to the pipelines specified in DNV-RP-F107(DNV, 2010) was applied to calculate the annual probabilities of dropped objects hitting the subsea manifold. Nonlinear finite element analyses provided the structural consequences due to the dropped object impacts such as the maximum deflections of the protective structure and the local fracture occurrences. A user-subroutine to implement the three-dimensional fracture strain surface was used to determine whether local fractures occur. The proposed protective structure was shown to withstand the dropped object impact loads in terms of the maximum deflections, even though local fractures could induce accelerated corrosion.