• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.319-320
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• 2009

• 한국해양공학회지
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• 제2권2호
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• pp.96-103
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• 1988

The stress distribution in the vicinity of the crack tip in the fracture mechanics is ordenarily indicated by the stress intensity factor. In the analysis of stress intensity factors, there are many theoretical and experimental methods. The stress analysis in photoelastic technique is usually made by using the difference of the principal stress of isochromatic fringe patterns. In this paper, the teflon molding technique is adopted to make a test specimen with a circular arc-crack, and that upgraded the accuracy of experiment. As the result, the experimental values of the stress intensity factors for the circular disk with a straight crack are coincided with the theoretical values. But, there is quite a difference between this expermental results on the finite plate for circular arc-crack and its theoretical values on the infinite one. Therefore, a boundary condition with regard to the loading condition on finite disk must be considered.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권6호
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• pp.557-562
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• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1287-1292
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• 2010

본 연구에서는 균열선단 주위의 응력장을 균열선단으로부터 떨어진 일직선상에서 유한요소법에 의해 계산된 광탄성 등색프린지 차수와 급수형 등각사상 맵핑함수를 이용하여 해석하였다. 해석된 광탄성 응력장을 실제의 광탄성프린지와 비교하였다. 정성적인 비교가 용이하도록 디지털 영상처리에 의해 등색프린지 패턴을 2 배로 증식시키고, 증식된 프린지를 다시 세선처리하여 서로 비교하였다. 유한요소법으로 계산된 프린지 차수를 이용한 하이브리드 응력장 해석에 의해 계산된 프린지와 광탄성 실험에 의한 실제의 프린지를 정성적이고 정량적인 비교를 하였다. 입력된 변위와 계산된 변위의 퍼센트 오차는 18 개의 데이터 모두 6.0% 이하로 서로 일치하였다. 또한 하이브리드 기법에 의한 정규화시킨 응력확대계수 $K_I$ 및 $K_{II}$는 유한요소법과 경험식으로 계산된 값에 근접하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권12호
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• pp.1200-1207
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• 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.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권2호
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• pp.189-196
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• 2001

광탄성법은 전체적인 응력장 해석을 위하여 가장 많이 사용되는 방법중의 하나이다. 광탄성법에서 주응력의 차이와 방향은 등색선과 등경선으로 나타난다. 재래식 방법으로는 주응력 방향은 평면 편광기의 편광자와 검광자를 동시에 회전시켜 수작업으로 측정하며, 이를 타디보간법이라 한다. 이러한 방법은 전체적인 응력장 해석시 매우 번거로우며 많은 시간이 걸린다. 재래식 광탄성법에서는 광탄성 프린지로부터 등경선을 분리시킬 수 없다. 본 연구에서는 광탄성이론을 Jones행렬로 나타내고 4단계와 8단계의 위상이동법에 대해서 기술하였다. 컴퓨터시뮬레이션을 통하여 압축하중을 받는 원형디스크의 광탄성 프린지로부터 등경선과 등색선을 분리시킬 수 있는 시험을 하였다. 디스크의 프린지는 응력-광 법칙에 의하여 생성하였다. 8단계 위상이동법으로 얻은 등경선과 등색선의 크기를 이론으로 계산한 값과 비교하였다. 컴퓨터 시뮬레이션으로부터 광탄성 프린지로부터 등경선과 등색선을 분리시킬 수 있는 가능성을 예시하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.175-181
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• 2002

A new polariscope system involving two rotating optical elements and a digital camera for whole field fringe analysis allows automated data to be acquired quickly and efficiently. The developed phase measuring technique that uses eight images through a circular polariscope is presented for the digital measurement of isochromatics and isoclinics, respectively, from photoelastic fringes in a circular disk under diametric compression. Isochromatics can directly be obtained using wrapped isoclinic phases calculated by the arc tangent operator which is the four-quadrant operator from -$\pi$ to $\pi$. It is not required to unwrap isoclinic phases for the calculations of isochromatics. Unwrapped isoclinics are directly determined from isochromatic parameters. Distributions of digitally determined isoclinics are in close agreement to manual measurements. The errors which would appear in unwrapping process of isoclinics can be avoided in the determination of isochromatics.

• 대한기계학회논문집A
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• 제23권6호
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• pp.988-1000
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• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권5호
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• pp.1524-1533
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• 1996

Risidual stress of cylindrical glass rods are measured by photoelasticity to study the variation of stresses with respect to heat treatment temperatures. In order to measure the stresses accurately, fringe sharpening and multiplication techniques are applied to the determination of photoelastic fringe orders. Filon's separationmethod is used to resolve circumferential and redial stress ocmponents from isochromatic fringes which are the same as in-plane maximum shearing stresses. According to the photoelastic measurements, residual stress is increased as the heat treatment temperature of the rods is raised from $560^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$ All the circumferential stress components are changed from tensile stresses to compressive ones at approximate $R_m$/$R_o$ = 0.6, where $R_o$/ is outer radius and $R_m$any measured radius. This analysis shows that residual stresses of the glass rods approach zero if the rods are heat-treated near the strain point.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권1호
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• pp.15-22
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• 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.