• 제목/요약/키워드: Mode I

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혼합모드 단일과대하중 하의 피로균열 전파거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fatigue Crack Propagation Behavior Under Mixed-Mode Single Overload)

  • 송삼홍;이정무;홍석표
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.119-124
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    • 2003
  • In this study, retardation behavior of fatigue crack under single overloading of the mixed mode I+II state was experimentally investigated. To produce single overload in the mixed mode I+II state, the compact tension shear (CTS) specimen and loading device were used. The propagation tests for fatigue crack were performed under mode I loading overloading afterwards. We examined the observed deformation aspects, variation of fatigue life and crack propagation rate, and the aspects of retardation behavior from tests. The retardation effect of mixed-mode single overload on fatigue crack propagation behavior was smaller than that of mode I single overload. It has been confirmed that the retardation behavior did not immediately appear and the retardation length was short when the component of mixed-mode overload was changed.

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단일 및 혼합모드하에서 304스테인리스강의 피로균열 진전속도와 방향특성 (Fatigue Crack Growth Rates and Directions in STS304 under Mode I and Mixed Mode)

  • 권종완;양현태
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.102-109
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    • 2002
  • The fatigue crack growth under mixed mode condition has been discussed within the scope of linear fracture mechanics such as maximum tangential stress, maximum tangential principal stress and minimum strain energy density. The purpose of this study is to investigate the characteristics of fatigue test crack growth in 304 stainless steel under mixed node. The fatigue test results carried out by using inclined pre-crack specimens was compared to both of the theoretical predictions of the criteria, maximum tangential stress and stain energy density. As difference from theoretical analysis, the transition region from mixed mode to mode I appeared in the fatigue test. There is deep relationship between the angle of slanted pre-crack and transition. Therefore, as applying the different stress intensity factor to each node I+II and mode I, the directions and rates of fatigue crack growth are evaluated more accurately under mixed mode.

변형률 에너지 해방률에 기반한 Carbon/Epoxy 직교적층판의 모드 I 층간 및 층내 파괴 특성 분석 (The Characteristics for Mode I Interlaminar and Intralaminar Fractures of Cross-Ply Carbon/Epoxy Composite Laminates Based on Energy Release Rate)

  • 강민송;전민혁;김인걸;우경식
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.6-12
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Cross-ply 탄소섬유/에폭시 복합재 적층판의 모드 I 층간분리 특성을 분석하였다. 이를 위하여 Cross-ply 시편에 대한 Double-Cantilever Beam(DCB) 시험을 수행하였다. Cross-ply DCB 시편의 경우 층간 및 층내 파괴를 포함한 복합적인 균열 성장과 기하학적 대변형에 의한 비선형성을 수반하였다. 따라서 변형률 에너지 해방률과 유한요소해석을 기반으로 비선형성을 수반한 DCB 시험에서도 적용되는 모드 I 층간 파괴인성 평가방법을 제안하고 기존의 선형이론으로 구한 결과와 비교 분석하였다. 본 연구에서 제안한 방법으로 Cross-ply DCB 시편의 모드 I 층간 파괴인성과 모드 I 층내 파괴인성을 분류하였고 모드 I 층내 파괴인성이 더욱 낮음을 확인하였다.

두께가 변화하는 부재 내의 혼합모드(모드 I/II) 균열의 응력확대계수 (Stress Intensity Factors of Combined Mode(Mode I/II) Crack in a Variable Thickness Plate)

  • 조명래;양원호;최용식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권8호
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    • pp.1875-1882
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    • 1993
  • Variable thickness plates are commonly used as structural members in the majority of industrial sectors. Previous fracture mechanics researches on variable thickness plates were limited to mode I loading cases. In practice, however, cracks are usually located inclined to the loading direction. In this respect, combined mode(mode I/II) stress intensity factors $K_{I}$ and $K_{II}$ at the crack tip for a variable thickness plate were obtained by 3-dimensional finite element analysis. Variable thickness plates containing a slant edge crack were chosen. The parameters used in this study were dimensionless crack $length{\lambda}$, slant $angle{\alpha}$, thickness $ratio{\beta}$ and width ratio{\omega}$. Stress intensity factors were calculated by crack opening displacement(COD) and crack sliding displacement(CSD)method proposed by Ingraffea and Manu.

다단계 피로하중 실험을 통한 균열 발생 및 전파단계에서 파괴모드 II 영향 분석 (Effects of Failure Mode II on Crack Initiation and Crack propagation Steps Using Multilevel Fatigue Loading Test)

  • 홍석표;박세민;김주희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권9호
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    • pp.853-860
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    • 2017
  • 본 연구는 균열 발생 및 전파단계에서 하중모드 II의 영향을 평가하기 위해 피로균열 하한계 영역의 혼합모드 I+II 하중을 통해 실험적으로 평가하였다. 균열 발생단계(Stage I)에서는 혼합모드상태에서 하중작용 각도(${\theta}$)가 증가할수록 모드 II 영향으로 인하여 낮은 하중에서 균열이 발생하고, 균열 전파단계 (Stage II)에서는 균열전파 속도는 감소하였다. 다단계 하중작용 각도변화에 따른 하중모드 II영향은 균열전파단계 실험을 통해 평가하였다. 혼합모드 I+II 하중 작용 시 작용각도 ($0^{\circ}{\rightarrow}{\theta}{\rightarrow}60^{\circ}$) 증가에 따라 피로균열전파속도는 감소하였으며 늦게 발생한 균열에서도 마찬가지로 감소하였다. 작용각도가 ${\theta}{\geq}75^{\circ}$ 범위에서는 하중작용각도 증가에 따라 피로균열전파속도가 증가하고 피로수명이 감소하는 것을 확인하였다.

Fatigue Crack Propagation Behavior in STS304 Under Mixed-Mode Loading

  • Lee, Jeong-Moo;Song, Sam-Hong
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권6호
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    • pp.796-804
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    • 2003
  • The use of fracture mechanics has traditionally concentrated on crack growth under an opening mechanism. However, many service failures occur from cracks subjected to mixed-mode loading. Hence, it is necessary to evaluate the fatigue behavior under mixed-mode loading. Under mixed-mode loading, not only the fatigue crack propagation rate is of importance, but also the crack propagation direction. In modified range 0.3$\leq$a/W$\leq$0.5, the stress intensity factors (SIFs) of mode I and mode II for the compact tension shear (CTS) specimen were calculated by using elastic finite element analysis. The propagation behavior of the fatigue cracks of cold rolled stainless steels (STS304) under mixed-mode conditions was evaluated by using K$\_$I/ and $_{4}$ (SIFs of mode I and mode II). The maximum tangential stress (MTS) criterion and stress intensity factor were applied to predict the crack propagation direction and the propagation behavior of fatigue cracks.

혼합모드(I+II)에서 피로균열진전에 미치는 응력비의 영향 (Effect of Stress Ratio on Fatigue Crack Growth in Mixed Mode(I+II))

  • 공병채;최명수;권현규;최성대
    • 한국기계가공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.90-96
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    • 2009
  • The loading condition of actual construction works is complex. The shear effect of mixed-mode load component are crack propagation mechanism in step larger than the crack initial mechanism. Therefore, in this study received a mixed-mode loading on fatigue crack stress ratio on crack propagation path and speed of progress to learn whether stress affects crack propagation. ${\Delta}$ P a constant state of fatigue tests in Mode I, II give the same stress ratio, frequency 10Hz, sinusoidal waveform was used. A lower stress ratio fatigue crack propagation angle is small. This is less affected by the Mode II. Therefore, a mixed-mode fatigue crack propagation is to progress by the Mode. Stress ratio in a mixed mode crack in the path of progress and found a lot of impact.

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모바일 인터넷 비즈니스의 성공전략에 관한 연구 -NTT DoCoMo의 i-mode를 중심으로- (Success Factors of Mobile Internet Business: A Case of NTT DoCoMo`s i-mode)

  • 김광희
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2000년도 추계정기학술대회:지능형기술과 CRM
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    • pp.235-244
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    • 2000
  • 본 논문에서는 모바일 인터넷으로 대표되는 제2차 IT혁명에서 세계 주도권을 노리고 있는 일본에 초점을 맞춘다. 특히 NTT DoCoMo의 i-mode 서비스, 즉$\ulcorner$휴대전화와 인터넷의 성공적 융합$\lrcorner$이라 할 수 있는 "모바일 인터넷"에 대한 분석과 성공전락 등을 통하여 향후 한국의 모바일 인터넷이 추구해야 할 방향성과 그 과제에 대하여 살펴보기로 한다.

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시추코어를 이용한 암석의 mode II 파괴인성 시험법 개발과 적용 (Development and Application of Mode II Fracture Toughness Test Method Using Rock Core Specimen)

  • 정용복;박의섭;김현우
    • 터널과지하공간
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    • 제26권5호
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    • pp.396-408
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    • 2016
  • 암석파괴역학은 토목공학과 암반공학의 다양한 분야에서 널리 적용되는 학문이다. 그러나 대부분의 암반 공학 문제에서 mode II 거동이 우세함에도 불구하고 관련 연구는 mode I 거동에 대한 것이 대부분이다. 현재 mode I의 경우 4개, mode II 파괴인성의 경우 단 한 개의 ISRM 표준시험법이 있다. 본 연구에서 제안하는 새로운 시험법은 문헌조사를 통해서 필요조건으로 구속압 가능 여부, 노치성형의 용이성, 기존 시험장비의 활용, 단순한 시험절차를 정하고 이에 부합하도록 개발하였으며 SCC(Short Core in Compression)로 이름을 정하였다. Mode II 파괴인성 계산에 필요한 응력확대계수 계산식을 3차원 수치해석을 통해 선하중과 분포하중 조건에 대해서 구하였고 노치성형을 위한 지그도 제작하였다. 개발된 시험법을 MTS 시스템을 사용하여 화강암에 적용하였으며 가압속도는 0.002 mm/s로 하였다. 시험 결과 $2.33MPa{\sqrt{m}}$의 mode II 파괴인성을 얻었다. 동일한 화강암 블록에서 확보한 시험편에 대하여 간접인장시험으로 구한 mode I 파괴인성은 $1.12MPa{\sqrt{m}}$였다. 따라서 $K_{IIC}/K_{IC}=2.08$로 mode II 파괴인성이 mode I보다 크게 나타났다. 또한 비교적 매끄러운 파괴면과 암분의 생성을 통하여 SCC 시험법이 mode II 거동을 잘 표현함을 확인하였다. 따라서 제안된 SCC 시험법은 암석의 mode II 파괴인성을 결정하는 데 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

탄소섬유/에폭시 복합재료의 Mode I 층간파괴거동에 미치는 섬유배향각의 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of Fiber Orientation on the Mode I Interlaminar Fracture Behavior of Carbon/Epoxy Composite materials)

  • 이택순;최영근
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.391-401
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    • 1995
  • Several tests of the Double Cantilever Beam(DCB) were carried out for influence of the fiber orientation on the Mode I of the interlaminar fracture behavior in the Carbon/Epoxy composites. The interlaminar fracture toughness of Mode I was estimated based on the energy release rate of Mode I, $G_{I}$. The fracture toughness at crack initiation, $G_{IC}$, increases from type A to type E. The fracture toughness, $G_{IR}$ , is almost constant macroscopically for type A and type E when crack propagates. $G_{IR}$ for types B, C, D increases rapidly at the beginning of the crack growth then it decreases gradually. The fracture surface observation by SEM was also obtained the same results. Consequently the influence of the fiber orientation on the Mode I Interlaminar fracture behavior was made clear.ear.