• 제목/요약/키워드: Multiple Crack

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이방성 함유체에 인접한 균열에 대한 응력확대계수 계산 (A New Method for Calculating the Stress Intensity Factors of a Crack with an Anisotropic Inclusion)

  • 라원석;이정기
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.276-286
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    • 1999
  • A recently developed numerical method based on a volume integral formulation is developed for the effective accurate calculation of the stress intensity factors at the crack tips in unbounded isotropic solids in the presence of multiple anisotropic inclusions and cracks and subjected to external loads. In this paper, a detailed analysis of the stress intensity factors are carried out for an unbounded isotropic matrix containing an orthotropic cylindrical inclusion and a crack. The accuracy and effectiveness of the new method are examined through comparison with results obtained from analytical method and finite element method using ANSYS. It is demonstrated that this new method is very accurate and effective for solving plane elastostatic problems in unbounded solids containing anisotropic inclusions and cracks.

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혼합모드 크랙 선단응력의 광탄성해석 (Photoelastic Analysis of Stress Field in the Neighborhood of a Mixed Mode Crack Tip)

  • 백태현
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권11호
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    • pp.2072-2081
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    • 1992
  • 본 연구에서는 다매개변수(multiple parameters)사용시 모드 I과 모드 II에 나타나는 응력장의 특성을 분석하였고, 실험적으로 계산된 응력강도계수를 이론적인 수치해석 및 다른 실험결과에서 얻어진 값과 비교하였다.

콘크리트 균열 손상의 방향성을 고려한 다중파괴기준 소성 모델 (Plasticity Model for Directionality of Concrete Crack Damages)

  • 김재요;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제19권5호
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    • pp.655-664
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    • 2007
  • 콘크리트의 인장균열에 따른 방향적 비국소 손상이라는 특징은 인장-압축을 받는 철근콘크리트 전단 부재에서 회전인장균열 특성 및 압축강도 감소 현상을 일으킨다. 본 연구에서는 인장과 압축거동에 대하여 다른 손상 모델을 사용하는 기존의 방법과는 달리, 동일한 인장균열 손상 모델을 사용하여, 인장균열거동과 압축연화거동을 나타낸다. 이러한 비국소 균열 손상의 영향을 나타낼 수 있는 소성모델을 개발하기 위하여 미소면 모델의 개념을 도입한다. 기존의 소성모델과 달리, 비국소 균열 손상을 나타내기 위하여 인장과 압축의 소성파괴면은 각 미소면에서 정의하며, 각 미소파괴면의 조합에 의하여 대표파괴면을 정의한다. 이때, 방향적 비국소 균열 손상을 나타내는 소성인장변형률의 영향에 의하여 각 미소면의 인장과 압축 소성변형률의 크기가 결정된다. 본 연구에서 개발된 소성모델은 유한요소해석에 적용되며, 다양한 전단패널의 기존 실험 결과들과 비교하여 제안된 재료 모델의 유효성을 검증한다.

프레팅 피로균열 영향을 고려한 항공기 맞대기중첩연결 구조 손상허용성 연구 (A Study on Damage Tolerance Assessment for the Butt Lap Joint Structure with the Effects of Fretting Fatigue Cracks)

  • 권정호;황경정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.8-17
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    • 2003
  • 항공기 주구조에서 맞대기중첩연결(Butt Lap Joint) 구조는 저속균열성장 개념의 손상허용설계를 한다. 이러한 연결부 구조는 볼트나 리벳 구멍 가장자리의 부재간 접촉면에서 프레팅에 의한 피로균열이 발생되어 다지점 균열성장 거동을 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 초기 모서리균열을 내재한 볼트연결 맞대기중첩연결 구조시편에 프레팅 조건을 달리하여 비행하중스펙트럼 하에서 피로균열 성장거동을 실험적으로 분석하고 잔여강도를 비교하여 프레팅이 균열성장과 손상허용성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 기존의 응력강도식으로 모서리균열의 성장패턴을 예측하고 실험결과와 비교 분석하였다.

다수의 직선 다중균열이 존재하는 등방성 무한판의 교호법을 이용한 해석 (Analysis of an Isotropic Infinite Plate with Many Collinear Multiple Cracks by the Alternating Method)

  • 박재학
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권12호
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    • pp.3838-3846
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    • 1996
  • A method is proposed to obtain the stress intensity factors of multiple cracks lying on many straight llnes in an infinite isotropic plate. In this mehtod, analytical solutions for collinear multiple cracks subject to surface point forces are obrained and used as Green functions. For the multiple cracks lying onmany straight lines, the equivalent crack surface tractions are obtained by using the alternating method and the stress intensity factors are calculated. By using the proposed method several useful problems are solved and discussed.

주기하중을 받는 철근 콘크리트 소성 모델 (Plasticity Model of RC under Cyclic Load)

  • 박홍근;강수민;신영수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1999년도 학회창립 10주년 기념 1999년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.451-454
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    • 1999
  • An existing plasticity model using multiple failure criteria is modified to describe the behavior of reinforced concrete planar members under cyclic load. Multiple failure criteria are used to define both isotropic damage of compressive crushing and anisotropic damage of tensile cracking. A numerical method is developed to define multi-directional and non-orthogonal crack directions. The material model is implemented in the finite element analysis and verified by comparison with existing experiments of reinforced concrete shear wall.

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표면미소균열의 극치통계해석을 이용한 피로수명예측 (Prediction of Fatigue Life using Extreme Statistics Analysis)

  • 이동우;홍순혁;조석수;주원식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제26권9호
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    • pp.1746-1752
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    • 2002
  • Fatigue fracture in machine components is produced by surface micro-crack from stress concentration area such as notch and material defect. It is difficult to predict the remaining fatigue lift of mechanical components because the surface micro-crack on critical area initiates and grows with statistical distribution. Plane bending fatigue tests were carried out on the plain specimen of Al 2024-T3 and the initiation and growth behavior of surface micro cracks were observed. The statistical distribution of surface length of multiple micro cracks and their maximum length were investigated. The maximum surface crack length distributions were analyzed on the basis of the statistics of extremes in order to examine the prediction of remaining life.

A Study on Fatigue Damage Modeling Using Neural Networks

  • Lee Dong-Woo;Hong Soon-Hyeok;Cho Seok-Swoo;Joo Won-Sik
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권7호
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    • pp.1393-1404
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    • 2005
  • Fatigue crack growth and life have been estimated based on established empirical equations. In this paper, an alternative method using artificial neural network (ANN) -based model developed to predict fatigue damages simultaneously. To learn and generalize the ANN, fatigue crack growth rate and life data were built up using in-plane bending fatigue test results. Single fracture mechanical parameter or nondestructive parameter can't predict fatigue damage accurately but multiple fracture mechanical parameters or nondestructive parameters can. Existing fatigue damage modeling used this merit but limited real-time damage monitoring. Therefore, this study shows fatigue damage model using backpropagation neural networks on the basis of X -ray half breadth ratio B / $B_o$, fractal dimension $D_f$ and fracture mechanical parameters can estimate fatigue crack growth rate da/ dN and cycle ratio N / $N_f$ at the same time within engineering limit error ($5\%$).

7075-T73 알루미늄 합금의 단일과대 및 고-저블럭하중에 의한 지연거동과 수명예측 모델 (The Retardation Behaviors due to a Single Overload and High-Low Block Loads, and Retardation Model in 7075-T73 Aluminum Alloy)

  • 김정규;송달호;박병훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1605-1614
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    • 1992
  • 본 연구에서는 고장력 7075-T73 알루미늄합금에 대하여 변동하중의 기보파형 인 단일과대하중과 고-저(high-low) 블럭하중하의 지연거동에 미치는 과대하중비 %O.L., 기준응력확대계수범위 .DELTA. $K_{b}$ 및 무차원 균열깊이 a/W의 영향을 규명하였 으며, 또한 Wheeler모델의 수정에 의한 예측피로수명을 실험치와 함께 검토하였다.다.

이미지 분석기법을 이용한 콘크리트 구조물의 균열 검출 시스템 개발 (Development of Automatic Crack Detection System for Concrete Structure Using Image Processing Method)

  • 이호범;김종우;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.64-77
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    • 2012
  • 본 연구에서는 디지털 이미지 분석기술을 이용하여 콘크리트 구조물의 대표적인 열화인자인 콘크리트의 균열을 검지할 수 있는 기술을 개발하기 위해 형태수리학에 근거한 모폴로지 기법이 도입된 이미지 분석기법을 적용한 균열검출 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템에는 분석결과의 효율적인 관리를 고려하여 촬영된 다수의 이미지를 하나의 전체 이미지로 재구성하는 이미지 조합기술이 추가로 적용되었다. 그리고 개발된 시스템의 적용성 및 신뢰도 검증은 균열이 발생된 콘크리트 암거를 이용한 현장검증 실험을 통해 이루어졌으며, 실험에 사용된 촬영장비로는 40m까지 0.2mm의 균열을 검지할 수 있는 성능을 확인하였다. 이미지 분석을 통해 산정된 균열폭의 경우 실측 균열폭과의 차이가 최대 0.08mm로 나타나 일정 수준 이상의 정확도를 구명하였고, 이미지 조합의 경우 추상 패턴 이미지 면에 대한 분할 촬영 이미지를 조합한 결과 실제 전체촬영 원본 이미지와 육안으로 차이를 확인할 수 없을 정도로 우수한 조합결과를 도출하였다.