• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.729-732
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• 2003

The K-R design curve is an engineering method of linear-elastic fracture analysis under plane-stress loading conditions. By the way, linear-elastic fracture mechanics (LEFM) is valid only as long as nonlinear material deformation is confined to a small region surrounding the crack tip. Like general steels, it is virtually impossible to characterize the fracture behavior with LEFM, in many materials. Critical values of J contour integral or crack tip opening displacement (CTOD) give nearly size independent measures of fracture toughness, even for relatively large amounts of crack tip plasticity. Furthermore, the crack tip opening displacement is the only parameter that can be directly measured in the fracture test. On the other. the crack tip opening angle (CTOA) test is similar to CTOD experimentally. Moreover, the test is easier to measure the fracture toughness than other method. The shape of the CTOA curve depends on material fracture behavior and, on the opening configuration of the cracked structure. CTOA parameter describes crack tip conditions in elastic-plastic materials, and it can be used as a fracture criterion effectively. In this paper, CTOA test is performed for steel JS-SS400 hot-rolled thin plates under plane-stress loading conditions. Special experimental apparatuses are used to prevent specimens from buckling and to measure crack tip opening angle for thin compact tension (CT) specimens.

• Advances in concrete construction
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• 제1권4호
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• pp.319-340
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• 2013

This paper presents a comparative study on the double-K fracture parameters of concrete obtained using four existing analytical methods such as Gauss-Chebyshev integral method, simplified Green's function method, weight function method and simplified equivalent cohesive force method. Two specimen geometries: three point bend test and compact tension specimen for sizes 100-500 mm at initial notch length to depth ratios 0.25 and 0.4 are used for the comparative study. The required input parameters for determining the double-K fracture parameters are derived from the developed fictitious crack model. It is found that the cohesive toughness and initial cracking toughness determined using weight function method and simplified equivalent cohesive force method agree well with those obtained using Gauss-Chebyshev integral method whereas these fracture parameters determined using simplified Green's function method deviates more than by 11% and 20% respectively as compared with those obtained using Gauss-Chebyshev integral method. It is also shown that all the fracture parameters related with double-K model are size dependent.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권12호
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• pp.2090-2095
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• 1997

The plane stress fracture toughness for thin aluminum alloy(2024-T3 and 7075-T6) specimens are characterized by using compact-tension (CT) specimens. Anti-buckling plates were fabricated on both sides of the thin CT specimens to prevent the buckling phenomena which caused by the 45.deg. C plastic yielding at the crack tip under the plane stress condition. The plane stress fracture toughnesses determined by three different procedures are compared with each others. The plane stress fracture toughnesses are also compared with a few published values which were determined by using center-cracked panel specimens.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권10호
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• pp.1219-1226
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• 2006

The ASTM test standard recommends the use of the compact tension specimen for creep crack growth rates measurement. In the creep crack growth rate test, the displacement rate due to creep is obtained by subtracting the contribution of elastic and plastic components from the total load line displacement rate based on displacement partitioning method fur determining $C^*-integral$, which involves Ramberg-Osgood (R-O) fitting procedures. This paper investigates the effect of the R-O fitting procedures on plastic displacement rate estimates in creep crack growth testing, via detailed two-dimensional and three-dimensional finite element analyses of the standard compact tension specimen. Four different R-O fitting procedures are considered; (i) fitting the entire true stress-strain data up to the ultimate tensile strength, (ii) fitting the true stress-strain data from 0.1% strain to 0.8 of the true ultimate strain, (iii) fitting the true stress-strain data only up to 5% strain, and (iv) fitting the engineering stress-strain data. It is found that the last two procedures provide reasonably accurate plastic displacement rates and thus should be recommended in creep crack growth testing. Moreover, several advantages of fitting the engineering stress-strain data over fitting the true stress-strain data only up to 5% strain are discussed.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.646-655
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• 1990

본 연구에서는 EPIES 프로그램의 상세한 내용과 이를 이용한 5가지 파괴역학 시편에 대한 사례 연구에 대하여 보고하고자 한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.531-537
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• 2016

기계 혹은 구조물의 파손 및 파괴는 소재의 내부에 존재하는 결함에서 발생하는 크랙에 의한 것이다. 이러한 크랙들은 밀집하여 존재하는 경우가 많기 때문에 크랙의 진전 및 성장특성들을 고려하지 않으면 안 된다. 이에 따라 본 연구에서는 표준 CT 시험편 내부의 크랙 및 구멍의 위치에 따른 파괴특성을 고찰하였으며, 표준CT 시험편에 편심된 집중하중을 가하였을 때, 시험편 내 크랙 주변의 구멍의 존재유무 및 위치에 따른 파괴역학적 거동에 대하여 규명하였다. 연구 결과로서 Model 3(크랙 주변에 구멍이 한 개 존재하는 시험편 모델로서 크랙의 끝부분과 구멍 간의 거리 가로방향으로 2mm의 경우)가 최대 변형량, 최대 응력 및 최대 변형 에너지, 모두 가장 크게 나타났으며, 모든 시험편 모델들이 시험편 내부의 크랙과 구멍의 거리가 가까울수록 최대 응력이 커지는 경향을 보였다. 또한 구멍의 개수와는 별개로 시험편 내부의 크랙 가까이에 구멍이 존재할 때 크랙 가까이에서 최대 응력은 커지는 경향이 나타나는 것을 알 수 있었으며, 이러한 본 연구 결과를 토대로 기계 혹은 기계 구조물 내부에 구멍을 뚫는다면, 시험편에 발생하는 파괴 응력의 값을 줄임으로써 파손이나 고장이 일어나는 것을 방지할 수 있을 것으로 사료된다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권3호
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• pp.579-588
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• 2018

소재들에는 플라스틱 수지와 섬유 및 단일 금속 등으로 만들어진 소재들과 경량 특성들을 가지는 복합소재, 각 소재들의 장점들을 취합하여 내구성을 극대화시키는 방식의 이종재료 등이 있다. 본 연구에서는 경량 복합소재인 CFRP에 주목하여 단일 소재로서 보편적으로 쓰이는 소재들인 스테인리스 강, 알루미늄과의 강도 특성을 CFRP와 비교 및 분석하고, 데이터를 확보하기 위해 각 소재 별로 동일한 규격의 소형 인장 시험편(C-T specimen)을 설계하여 시뮬레이션 인장 해석 연구를 수행하였다. 연구 결과, CFRP 시험편 모델의 경우 최대 변형량은 약 0.0148mm, 최대 응력은 약 59.104MPa, 최대 변형률 에너지는 약 0.00529mJ로 나타났으며, 스테인리스 강 시험편 모델의 최대 변형량은 약 0.0106mm, 최대 응력은 약 42.22MPa, 최대 변형률 에너지는 약 0.002699mJ로 나타났고, 알루미늄 시험편 모델의 최대 변형량은 약 0.023mm, 최대 응력은 약 33.29MPa, 최대 변형률 에너지는 약 0.00464mJ로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 본 연구에서 도출한 데이터들을 향후 복합소재에 대한 연구에서 기초적인 데이터로서 활용하고자 하였다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권4호
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• pp.681-702
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• 2015

Fracture analysis and remaining life prediction has been carried out for aluminium alloy (Al 2014A) plate panels with concentric stiffener by varying sizes and positions under fatigue loading. Tension coupon tests and compact tension tests on 2014A have been carried out to evaluate mechanical properties and crack growth constants. Domain integral technique has been used to compute the Stress intensity factor (SIF) for various cases. Generalized empirical expressions for SIF have been derived for various positions of stiffener and size. From the study, it can be concluded that the remaining life for stiffened panel for particular size and position can be estimated by knowing the remaining life of corresponding unstiffened panel.

• 대한기계학회논문집
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• 제10권3호
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• pp.427-431
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• 1986

3점 굽힘 시험편, 중앙균열 인장 시험편, 콤팩트 인장 시험편에 대한 J적분식을 하나의 일반화된 형태로 유도한다. 이 일반식은 Eftis와 Liebowitz에 의해 제안된 하중과 하중점 변위 사이의 관계와 Sumpter에 의한 탄성과 소성성분 J적분의 중첩개념을 이용함으로써 유도된다. 일반식에 포함된 .eta.계수를 위 3가지 시험편에 대해서 결정한다. 위 3가지 시험편에 대한 J적분의 최종식은 하중과 하중점 변위곡선 아래의 면적을 측정하지 않아도 되는 형태로 나타난다. 본 연구의 결과식은 Landes등에 의한 실험치와 비교하여 매우 잘 일치함을 보인다.

• 한국생산제조학회지
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• 제8권1호
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• pp.119-125
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• 1999

The distribution of fatigue crack growth rate is subjected to the measuring interval and calculated method of growth rate. In this paper, in order to establish the method of determining the distribution of fatigue crack growth rate, which ignores those influences, a series of fatigue crack growth experiments and measuring intervals of crack length calculated reasonable are presented. The main conclusions obtained are summarized as follows: 1) As a result of the ΔP constant test and ΔK constant test, it is thought that an approximate measuring interval of 0.3~0.7mm is reasonable, which allows for few errors and is little subjected to the calculated method of crack growth rate. 2) After generally comparing the error estimation by using the experimental data of CCT specimen with the error rating of the CT specimens, it is possible that the fatigue test has few errors within the measuring interval, ξ(Δa/W)=0.0067~0.017, regardless of the dimension of specimen geometry.