• 제목/요약/키워드: Hybrid Photoelasticity

검색결과 13건 처리시간 0.021초

광탄성 위상이동법에 의한 인장시편 원형 구멍주위 하이브리드 응력해석 (Hybrid Stress Analysis around a Circular Hole in a Tensile Plate by Use of Phase Shifting Photoelasticity)

  • 백태현;이춘태;양민복
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제27권1호
    • /
    • pp.15-22
    • /
    • 2007
  • 인장하중을 받는 판재의 원형 구멍 주위의 응력분포를 해석하기 위하여 하이브리드 방법을 이용하였다. 하이브리드 법의 입력데이터로 원형구멍 중심으로부터 임의의 거리에 있는 직선상에서 광탄성 위상이 동법으로 측정된 등색 프린지 차수를 사용하였다. 응력장 변화를 살펴보기 위하여 급수형 등각사상 복소수 응력함수에서 항의 수를 달리 할 경우에 대해 시험하였다. 정성적인 비교를 할 수 있도록 실험으로부터 얻은 실제의 등색 프린지 차수를 응력-광 법칙으로 생성된 이론적인 프린지 차수와 비교하였다. 정량적인 비교를 위하여 입력된 모든 지점의 등색프린지 차수와 응력함수로 계산된 프린지 차수의 상대오차의 표준편차를 응력함수의 항의 수에 따라 분석하였다. 하이브리드법 결과는 유한요소법에 의한 계산값에 매우 근접하였다. 본 연구에 적용된 기법은 광탄성 위상이동법을 이용하여 일 직선상의 등색프린지 차수를 간단히 측정할 수 있으므로 활용 가능성이 많을 것으로 예측된다.

초기 혼합모드 동적 하중을 받는 경사계면균열의 동적 전파거동 (Dynamic Slant Interface Crack Propagation Behavior under Initial Impact Loading)

  • 이억섭;박재철;윤해룡
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.146-151
    • /
    • 2001
  • The effects of slant interface in the hybrid specimen on the dynamic crack propagation behavior have been investigated using dynamic photoelasticity. The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamic stress field around the dynamically propagating inclined interface crack tip in the three point bending specimens. The dynamic load is applied by a hammer dropped from 0.08m high without initial velocity. The dynamic crack propagation velocities and dynamic stresses field around the interface crack tips are investigated. Theoretical dynamic isochromatic fringe loops are compared with the experimental reults. It is interesting to note that the crack propagating velocity becomes comparable to the Rayleigh wave speed of the soft material of a specimen when slant angle decreases.

  • PDF

광탄성 실험 하이브리드 법에 의한 접촉응력 해석시 응력형상함수의 영향 (Influence of Stress Shape Function on Analysis of Contact Problem Using Hybrid Photoelasticity)

  • 신동철;황재석
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제37권3호
    • /
    • pp.345-352
    • /
    • 2013
  • 본 논문에서는 광탄성 실험 하이브리드 법을 이용하여 접촉응력문제를 해석하는 경우의 응력형상 함수에 대해서 다루고 있다. 일반적으로 접촉응력문제는 반평면 문제로써 해석 되어지므로, 접촉응력의 경우 Airy 응력함수를 구성하는 두 해석적인 응력함수의 관계는 균열문제에서와 유사하였다. 그러나 이 관계를 그대로 접촉응력문제 (특히 특이점을 가진 경우)에 사용할 수가 없다. 그러므로 정확한 접촉문제의 해석을 위해 이들 두 해석적인 응력함수의 형태에 접촉하는 두 끝점의 조건에 따른 응력형상함수를 반드시 고려하여야만 할 것이다. 두 접촉끝점의 응력 특이성에 따라 4종류로 분류되는 이들 응력형상함수 중에서 오링 해석을 위한 중요한 두 종류의 응력형상함수를 선택하였으며, 이것의 유효성을 검증하였다.

위상이동 광탄성법과 멱급수형 응력함수를 이용한 인장시편 중앙 균열선단 주위 응력장 해석 (Analysis of Stress Distribution around a Central Crack Tip in a Tensile Plate Using Phase-Shifting Photoelasticity and a Power Series Stress Function)

  • 백태현
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2009
  • 본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 멀리 떨어진 직선상에서 위상이동 광탄성법과 멱급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선 처리하여 서로 비교하였다. 정량적인 분석을 위하여 각각의 광탄성 측정 데이터와 계산된 프린지에 대한 퍼센트 오차와 멱급수형 응력함수의 항의 수에 따른 퍼센트 오차에 대한 표준편차를 비교하였다. 응력함수의 항의 수를 변화시켰을 때 표준편차를 계산하였다. 해석 결과 모드I 응력확대계수는 유한요소법과 경험식으로 계산한 값과 2% 이내로 근접하였다.

등색프린지 데이터를 이용한 인장하중 판재 중앙 균열선단 주위의 하이브리드 광탄성 응력장 해석 (Hybrid Photoelastic Stress Analysis Around a Central Crack Tip in a Tensile Loaded Plate Using Isochromatic Data)

  • 백태현;첸레이
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제31권12호
    • /
    • pp.1200-1207
    • /
    • 2007
  • An experimental test is presented for photoelastic stress analysis around a crack tip in tensile loaded plate. The hybrid method coupling photoelastsic fringe inputs calculated by finite element method and complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity is used to calculate full-field stress around the crack tip in uniaxially loaded, finite width tensile plate. In order to accurately compare calculated fringes with experimental ones, both actual and regenerated photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. Regenerated fringes by hybrid method are quite comparable to actual fringes. The experimental results indicate that Mode I stress intensity factor analyzed by the hybrid method are accurate within three percent compared with ones obtained by empirical equation and finite element analysis.

Comparison of Full-Field Stresses around an Inclined Crack Tip by Using Fringe Data of Finite Element Method with Photoelastic Experiment

  • Baek, Tae-Hyun;Kim, Myung-Soo;Chen, Lei
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.557-562
    • /
    • 2009
  • Abrupt change of cross-section in mechanical parts is one of significant causes of structural fracture. In this paper, a hybrid method is employed to analyze the stress distribution of a discontinuous plate. The plate with an inclined crack is utilized in our experiment and the stress field in the vicinity of crack tip is calculated through isochromatic fringe order of given points. This calculation can be made handy through least-squares method integrated with complex power series representation(Laurent series) implemented on a computer program for high-speed processing. In order to accurately compare calculated results with experimental ones, both of actual and regenerated photoelastic fringe patterns are doubled and sharpened by digital image processing. The experiment results show that regenerated patterns obtained by hybrid method are quite comparable to actual patterns.

등각사상 맵핑 및 광탄성 실험법에 의한 원형구명 주위의 하이브리드 응력장 해석 (Hybrid Full-field Stress Analysis around a Circular Hole in a Tensile Loaded Plate using Conformal Mapping and Photoelastic Experiment)

  • 백태현;김명수;이주훈
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제23권6호
    • /
    • pp.988-1000
    • /
    • 1999
  • An experimental study is presented for the effect of number of terms of a pewee series type stress function on stress analysis around a hole in tensile loaded plate. The hybrid method coupling photoelastsic data inputs and complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity is used to calculate tangential stress on the boundary of the hole in uniaxially loaded, finite width tensile plate. In order to measure isochromatic data accurately, actual photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. For qualitative comparison, actual fringes are compared with calculated ones. For quantitative comparison, percentage errors and standard deviations with respect to percentage errors are caculated for all measured points by changing the number of terms of stress function. The experimental results indicate that stress concentration factors analyzed by the hybrid method are accurate within three percent compared with ones obtained by theoretical and finite element analysis.

유한요소 변위값을 이용한 인장하중 판재 균열선단 주위의 응력분포 해석 (Stress Distribution in the Vicinity of a Crack Tip in a Plate under Tensile Load Using Displacement Data of Finite Element Method)

  • 백태현
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제25권10호
    • /
    • pp.84-91
    • /
    • 2008
  • Due to the complexity of the engineering problems, it is difficult to obtain directly the stress field around the crack tip by theoretical derivation. In the paper, the hybrid method is employed to calculate full-field stress around the crack tip in uni-axially leaded finite width tensile plate, using the displacement data of given points calculated by finite element method as input data. The method uses complex variable formulations involving conformal mappings and analytical continuity. In order to accurately compare calculated fringes with experimental ones, both actual and reconstructed photoelastic fringe patterns are two times multiplied and sharpened by digital image processing. Reconstructed fringes by hybrid method are quite comparable to actual fringes. The experimental results indicate that Mode I stress intensity factor analyzed by the hybrid method are accurate within a few percent compared with ones obtained by empirical equation and finite element analysis.