• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.346-351
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• 2003

In this paper, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks has been investigated under various mixed-mode conditions of the bonded scarf joints. Two types of the bonded scarf joints with an interface crack were prepared to analyze the stress intensity factors using boundary element method(BEM) and to perform the fracture toughness test. From the results of fracture toughness experiments and BEM analysis, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks in the bonded components of dissimilar materials has been proposed and discussed.

• 한국정밀공학회지
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• 제12권10호
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• pp.89-101
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• 1995

선형 탄성 등방성 물체 내에 있는 일반적인 복합모드 크랙 문제들을 해석하기 위한 이중 경계적분방정식의 일반식과 계산해법이 제시되었다. 크랙면이 포함된 물체 해석에 있어서 유일한 해를 얻기 위하여, 한 면상의 점에는 변위 경계적분방정식이 적용되었고 마주하고 있는 상대면 상의 점에는 인력 경계적분방정식이 적용되었다. 인력 및 변위 경계적분방정식의 강특이해 및 초특이해 적분항들은 수치해법을 적용하기 전에 정상화되었다. 정상화과정 중 보정되는 강특이적분항이 상대 크랙면 상의 특이해 요소를 따라 직접 적분되는 것을 격리시키기 위하여, 특이해 적분 경로를 완만한 곡면으로 우회시킨 가상의 비특이해 보조경계로 대치하여 적분값을 계산하였다. 제시된 해법의 정확성과 효율성을 예시하기 위하여, 2차원 및 3차원 크랙 문제의 변형 후 모습과 응력강도계수 계산 결과를 보였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권4호
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• pp.110-116
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• 2003

In this paper, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks has been investigated under various mixed-mode conditions of the bonded scarf joints. Two types of the bonded scarf joints with an interface crack were prepared to analyze the stress intensity factors using boundary element method(BEM) and to perform the fracture toughness test. From the results of fracture toughness experiments and BEM analysis, an evaluation method of fracture toughness on interface cracks in the bonded dissimilar materials has been proposed and discussed.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제15권3호
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• pp.389-398
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• 2002

동전모양의 균열이 이상복합 실린더 계면에 존재하는 혼합모드 조건(I, II)에 대해 유한요소법을 사용하여 에너지해방율을 구하였다. 두재료의 탄성비와 노치율을 변화시켜 상업용 FEM 프로그램인 ABAQUS로부터 얻은 결과를 가상 균열법과 J 적분법에 적용하였으며 에너지해방율을 구하여 무차원함수로 표현하였다. 모드 II의 무차원 에너지해방율($\sqrt{G_{II}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$)은 균열길이와 탄성비가 증가되면서 그 값이 증가됨을 알수 있었다. 반면, 모드 I의 무차원 에너지해방율($\sqrt{G_{I}E^*}/\sqrt[p]{\pi a}$)은 탄성비가 증가하면서 그 값이 감소하며, 두재료의 탄성비가 3 이상인 경우에 균열길이가 증가되면서 무차원 에너지해방율이 감소하다가 다시 증가하게 나타났다. 또한 수치해석된 결과치를 무한판 실린더의 응력확대계수에 대한 정해와 비교하여 본 해석의 신뢰성을 확보하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.304-310
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• 2001

Cracks at mechanical fastener holes usually nucleate as elliptical comer cracks at the faying surface of the mechanical joints and grow as elliptical arc through cracks after penetrating the opposite surface. In this study mode I, II and III stress intensity factors at two surface points of elliptical arc through cracks at mechanical fastener holes are analyzed by applying weight function method. The weight function method for two dimensional mixed-mode problem is extended to three dimensional one and it is verified.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2344-2352
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• 2000

Mechanical joints such as bolted or riveted joints are widely used in mechanical components. The reliable determination of the stress intensity factors for cracks in bolted joints is needed to evaluate the safety and fatigue life of them. The weight function method is an efficient technique to calculate the stress intensity factors for various loading conditions because only the stress analysis of an uncracked model is required. In this paper the mixed-mode stress intensity factors for cracks in bolted joints are obtained by weight function method, in which the coefficients of weight function are determined by finite element analyses for reference loadings. Critical inclined angle that mode I stress intensity factor becomes maximum is determined and the effects of crack length and the magnitude of clearance on critical inclined angle are investigated.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권5호
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• pp.297-304
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• 2019

본 논문에서는 접착영역 모델을 이용하여 2상 리튬이온 충전 시 실리콘 음극 전극의 균열진전 해석을 수행하였다. 리튬화 실리콘은 결정질 실리콘에 비해 부피가 약 3배 이상 크므로 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘에 매우 큰 압축력이 작용하여 압축항복이 발생한다. 리튬이온 충전 시 외각의 리튬화 실리콘은 압축항복 후에 내부의 결정질 실리콘이 리튬화 실리콘으로 상 변이하면서 발생하는 부피 팽창으로 인해 인장력이 작용한다. 이러한 인장력으로 인해 발생하는 균열진전을 접착영역 모델을 이용하여 모사하였다. 사용한 접착영역 모델은 PPR 포텐셜 기반 접착영역 모델로 하나의 포텐셜을 사용하여 복합모드에 대해서도 에너지 소산에 일관성을 지니고 있다. 유한요소 수치해석 모델로 2상 리튬이온 충전 시 모서리 균열진전을 모사한 결과가 실제 실험결과와 일치함을 확인하였고, 균열 팁에서의 최대 인장응력의 각도를 분석하여 실제 실험처럼 균열진전 방향이 회전할 것을 예측할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제6권2호
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• pp.59-64
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• 1996

암석 시료가 파괴될 때에 발생되는 AE신호는 미세한 균열 발생시의 갑작스런 변형에너지 해바에 기인한다. 압전 압력형 탐촉자와 다채널 기록장치를 이용하여 AE 신호파를 기록하여 분석하므로 외적인 하중조건과 그에 따른 미세균열의 특징에 대하여 연구하였다. 연구결과 미세균열의 체적은 수 $\mu\textrm{m}^3$ 내지 $150,000\mu\textrm{m}^3$로 산출되어서 그 크기가 넓은 범위로 분포하였고 인장형 미세균열이 대체적으로 전단형 보다 큰 체적을 보였다. 또한, 균열원에서의 에너지 강도는 모드 I 하중조건하에서 발생하는 AE 신호가 혼합모드 조건하에서 발생한 신호보다 약 3배정도 크게 나타났으나,시료가 파괴되는 동안 기록된 AE 신호의 숫자는 반대로 모드 I의 경우가 혼합모드의 25%에 불과하였다. 이러한 사실은 같은 크기의 파괴면을 형성하는데 필요한 에너지 요구량이 대체적으로 동일함을 암시하는 것으로 보인다.

• 한국표면공학회지
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• 제32권6호
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• pp.647-657
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• 1999

Due to the inherently poor adhesion strength of Cu-based leadframe/EMC (Epoxy Molding Compound) interface, popcorn cracking of thin plastic packages frequently occurs during the solder reflow process. In the present work, in order to enhance the adhesion strength of Cu-based leadframe/EMC interface, black-oxide layer was formed on the leadframe surface by chemical oxidation of leadframe, and then oxidized leadframe sheets were molded with EMC and machined to form SDCB (Sandwiched Double-Cantilever Beam) and SBN (Sandwiched Brazil-Nut) specimens. SDCB and SBN specimens were designed to measure the adhesion strength between leadframe and EMC in terms of critical energy-release rate under quasi-Mode I ($G_{IC}$ ) and mixed Mode loading ($G_{C}$ /) conditions, respectively. Results showed that black-oxide treatment of Cu-based leadframe initially introduced pebble-like X$C_2$O crystals with smooth facets on its surface, and after the full growth of $Cu_2$O layer, acicular CuO crystals were formed atop of the $Cu_2$O layer. According to the result of SDCB test, $Cu_2$O crystals on the leadframe surface did not increase ($G_{IC}$), however, acicular CuO crystals on the $Cu_2$O layer enhanced $G_{IC}$ considerably. The main reason for the adhesion improvement seems to be associated with the adhesion of CuO to EMC by mechanical interlocking mechanism. On the other hand, as the Mode II component increased, $G_{C}$ was increased, and when the phase angle was -34$^{\circ}$, crack Kinking into EMC was occured.d.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제11권6호
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• pp.591-604
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• 2001

In this paper, a finite element with embedded displacement discontinuity which eliminates the need for remeshing of elements in the discrete crack approach is applied for the progressive fracture analysis of concrete structures. A finite element formulation is implemented with the extension of the principle of virtual work to a continuum which contains internal displacement discontinuity. By introducing a discontinuous displacement shape function into the finite element formulation, the displacement discontinuity is obtained within an element. By applying either a nonlinear or an idealized linear softening curve representing the fracture process zone (FPZ) of concrete as a constitutive equation to the displacement discontinuity, progressive fracture analysis of concrete structures is performed. In this analysis, localized progressive fracture simultaneous with crack closure in concrete structures under mixed mode loading is simulated by adopting the unloading path in the softening curve. Several examples demonstrate the capability of the analytical technique for the progressive fracture analysis of concrete structures.