• 대한기계학회논문집
• /
• 제8권3호
• /
• pp.195-200
• /
• 1984

본 연구에서는 SUS 304강의 상온하의 평골재 표면에 발생. 성장하는 미소표면 피로균열의 거동을 파괴역학적 관점과 수법으로 정량적으로 조사하려는 연구의 일환 이다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.89-93
• /
• 2014

V/III족 ratio의 변화에 따른 r-plane의 sapphire 위에 HVPE로 성장한 a-plane GaN 에피텍셜층의 특성변화를 연구하였다. V/III족 ratio가 증가함에 따라서, a-plane (11-20) GaN에 대한 Rocking Curve의 FWHM의 값이 감소하며, 성장된 GaN의 표면 거칠기도 감소하고, 성장성도는 증가하다가 V/III족 ratio 7까지는 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보여준다. 즉 V/III족 ratio 10에서 a-plane (11-20) GaN에 대한 Rocking Curve의 FWHM의 가장 작은 829 arcsec값을 보이고, 표면거칠기도 가장 작은 1.58 nm 값을 보인다. 또한 광학현미경상에서 관찰되는 내부 Crack 또는 void가 가장 적게 발생하였다. 그리고 M모양의 Azimuth angle 의존도를 전 샘플에서 보이며, V/III족 ratio 10에서 FWHM 최대값과 최소값의 편차값이 439 arcscec로 가장 작은 차이를 보였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.981-989
• /
• 1995

A new weight function approach to determine SIF(stress intensity factor) using single-layer potential has been presented. The crack surface displacement field was represented by one boundary integral term whose kernel was modified from Kelvin's fundamental solution. The proposed method enables the calculation of SIF using only one SIF solution without any modification for the crack geometries symmetric in two-dimensional plane such as a center crack in a plate with or without an internal hole, double edge cracks, circumferential crack or radial cracks in a pipe. The application procedure to those crack problems is very simple and straightforward with only one SIF solution. The necessary information in the analysis is two reference SIFs. The analysis results using present closed-form solution were in good agreement with those of the literature.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제31권9호
• /
• pp.967-974
• /
• 2007

A general form solution is considered for a piezoelectric material containing impermeable cracks subjected to a combined mechanical and in-plane electrical loading. The analysis is based upon the Hilbert problem formulation. Using this solution, typically for a central crack in transverse isotropic piezoelectric material, a closed form solution is obtained, where one concentrated mechanical and electrical load is subjected to the crack surface. This problem could be used as a Green's function to generate the solutions of other problems with the same geometry but of different loading conditions.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권1호
• /
• pp.144-155
• /
• 2000

초록 The validity, of a single parameter such as stress intensity, factor K or J-integral in traditional fracture mechanics depends strongly on the geometry, and loading condition. Therefore the second parameter like T-stress measuring the stress constraint is additionally needed to characterize the general crack-tip fields. While many, research works have been done to verify, the J-T description of elastic-plastic crack-tip stress fields in plane strain specimens, limited works (especially. for bimaterials) have been performed to describe the structural surface crack-front stress fields with the two parameters. On this background, via detailed three dimensional finite element analyses for surface-cracked plates and straight pipes of homogeneous materials and bimaterials under various loadings, we investigate the extended validity or limitation of the two parameter approach. We here first develop a full 3D mesh generating program for semi-elliptical surface cracks, and calculate elastic T-stress from the obtained finite element stress field. Comparing the J-T predictions to the elastic-plastic stresses from 3D finite element analyses. we then confirm the extended validity of fracture mechanics methodology based on the J-T two parameters in characterizing the surface crack-front fields of welded plates and pipes under various loadings.

• 지질공학
• /
• 제29권4호
• /
• pp.405-415
• /
• 2019

수압암반절개에서 유도된 균열은 자유면에서 지반의 최소주응력에 수직인 방향인 자유면과 평행한 방향으로 형성되거나, 기존에 발달한 미세균열의 영향을 많이 받는다. 본 연구에서는 흑운모화강암 사면에서 시추공 축과 평행한 방향으로 유도슬롯을 생성하여 이중패커의 압력 및 인터벌 구간에 수압을 주입하는 수압암반절개 실험을 수행하고 그 결과를 분석하였다. 실험 결과, 이중패커 압력 및 인터벌 구간 내의 주입으로 형성된 균열은 유도슬롯 방향을 따라 미세하게 나타났으며, 일부 균열은 시추공을 가로질러 연장되었다. 따라서 수압암반절개는 절개할 방향으로 유도슬롯을 생성하여 보다 많은 유량을 주입하면 효율적인 유도균열 조절이 가능할 것으로 판단된다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.259-267
• /
• 2004

탄성매질에서 레이저 여기에 의한 열탄성 영역에서의 초음파 발생 현상과 표면 균열과의 상호작용을 유한요소법으로 모델링하였다. 반무한 탄성체 표면에 집속된 레이저 선원을 전단 쌍극자(shear dipole)로 모델링하고, 2차원 평면 변형율 유한요소법을 사용하였다. 발생된 표면파의 변위와 종파 및 횡파의 지향성을 관찰함으로써 전단 쌍극자-유한요소 모델의 타당성을 조사하였다. 표면파와 균열(기계가공된 2차원 홈)과의 상호작용을 관찰하기 위하여 2가지 경우를 고려하였다 먼저 레이저 소스와 수신 위치가 균열에 대하여 모두 고정되어 있는 경우, 다음으로 수신자가 고정되어 있고 소스가 시험체 표면 위를 이동하는 주사형의 경우이다. 첫 번째 경우에 균열 깊이 $0.3-5.0mm ({\lambda}_R/d=0.21{\sim}3.45)$에 대하여 균열 상단과 하단에서 각각 반사된 파의 변위로부터 균열깊이를 측정할 수 있음을 보였고, 두 번째 경우에 레이저 소스가 결함 위를 주사할 때 발생하는 반사파의 큰 진폭 변화를 통하여 파장보다 한 차원 낮은 깊이의 균열을 탐지할 수 있음을 보였다.

• Composites Research
• /
• 제22권3호
• /
• pp.74-81
• /
• 2009

본 연구는 SiC 입자 강화된 알루미늄기 복합재료와 SiC 휘스커 강화된 알루미늄기 복합재료를 이용해서 평면굽힘피로시험을 행했다. 표면미소피로균열의 발생 및 진전거동은 레프리카법으로 연속관찰을 했고 파괴원인과 파괴기구를 규명하기 위해서 주사전자현미경을 이용했다. 두 재료 모두 da/dn - $K_{max}$ 관계에서 고응력 레벨에서는 $K_{max}$의 증가에 따라 da/dn이 증가 했지만, 저응력 레벨에서는 da/dn이 감소하다가 증가하는 것을 알 수 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제18권11호
• /
• pp.1989-1995
• /
• 2004

Finite element analysis(FEA) is the most popular numerical method to simulate plasticity-induced fatigue crack closure and can predict fatigue crack closure behavior. Finite element analysis under plane stress state using 4-node isoparametric elements is performed to investigate the detailed closure behavior of fatigue cracks and the numerical results are compared with experimental results. The mesh of constant size elements on the crack surface can not correctly predict the opening level for fatigue crack as shown in the previous works. The crack opening behavior for the size mesh with a linear change shows almost flat stress level after a crack tip has passed by the monotonic plastic zone. The prediction of crack opening level presents a good agreement with published experimental data regardless of stress ratios, which are using the mesh of the elements that are in proportion to the reversed plastic zone size considering the opening stress intensity factors. Numerical interpolation results of finite element analysis can precisely predict the crack opening level. This method shows a good agreement with the experimental data regardless of the stress ratios and kinds of materials.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제45권4호
• /
• pp.513-522
• /
• 2013

The ODSCC detected in the TSP position of Ulchin 3&4 SGs are typical ODSCC of Alloy 600MA tubes. The causative chemical environment is formed by concentration of impurities inside the occluded region formed by the tube surface, egg crate strips, and sludge deposit there. Most cracks are detected at or near the line contacts between the tube surface and the egg crate strips. The region of dense crack population, as defined as between $4^{th}$ and $9^{th}$ TSPs, and near the center of hot leg hemisphere plane, coincided well with the region of preferential sludge deposition as defined by thermal hydraulics calculation using SGAP computer code. The cracks developed homogeneously in a wide range of SGs, so that the number of cracks detected each outage increased very rapidly since the first detection in the $8^{th}$ refueling outage. The root cause assessment focused on investigation of the difference in microstructure and manufacturing residual stress in order to reveal the cause of different susceptibilities to ODSCC among identical six units. The manufacturing residual stress as measured by XRD on OD surface and by split tube method indicated that the high residual stress of Alloy 600MA tube played a critical role in developing ODSCC. The level of residual stress showed substantial variations among the six units depending on details of straightening and OD grinding processes. Youngwang 3&4 tubes are less susceptible to ODSCC than U3 and U4 tubes because semi-continuous coarse chromium carbides are formed along the grain boundary of Y3&4 tubes, while there are finer less continuous chromium carbides in U3 and U4. The different carbide morphology is caused by the difference in cooling rate after mill anneal. There is a possibility that high chromium content in the Y3&4 tubes, still within the allowable range of Alloy 600, has made some contribution to the improved resistance to ODSCC. It is anticipated that ODSCC in Y5&6 SGs will be retarded more considerably than U3 SGs since the manufacturing residual stress in Y5&6 tubes is substantially lower than in U3 tubes, while the microstructure is similar with each other.