• 한국정밀공학회지
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• 제12권8호
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• pp.147-155
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• 1995

Recent experimental studies have been shown that strain gages can be employed to determine either static or dynamic stress intensity factors $K_{I}$ wiht relatively simple experiments. However, it does not usually provide a reliable value of stress intensity factor because of local yielding and limited regions for strain gage placement at the vicinity of the crack tip. This paper attempted to define a valid region and to indicate procedures for locating and orienting the strain gage to determine static toughness $K_{Is}$ accurately form one strain gage readings with respect to varying loadings. The strain gage methods was used for compact tension specimens made of Polycarbonate and PMMA(polymethyl methacrylate). Series expansions of the static and dynamic strain fields are applied. Strain gage orientation and location are then studied to optimize the strain response. Especially, in the dynamic experiment, the specimen employed is an oversized Charpy V-notch specimen which has been modified to provide significant constraint with a large elevation of the flow stress. The impact behavior of the specimen is monitored by placing strain gage near the crack tip. The dynamic toughness $K_{Id}$ is determined from the strain time traces of this gage.e.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권5호
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• pp.69-74
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• 2010

Irradiation behavior of the reactor pressure vessel SA508 class 3 steel weld metals was examined by Charpy V Notch impact specimens. The specimens were exposed to a fluence of $2.8{\times}1019$ neutrons(n)/$cm^2$(E>1 MeV) at $288^{\circ}C$. The irradiation damage of weld metal was evaluated by comparison between unirradiated and irradiated specimens in terms of absorbed energy and lateral expansion. The specimens for neutron irradiation were welded by submerged arc welding process at a heat input of 3.2 kJ/mm which showed good toughness in terms of weld microstructure, absorbed energy and lateral expansion. The post-irradiation Charpy V notch 41J and 68J transition temperature elevation were $65^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$, respectively. This elevation was accompanied by a 20% reduction in Charpy V notch upper shelf energy level. The lateral expansion at 0.9mm irradiated Charpy specimens showed temperature elevation of $65^{\circ}C$ and was greatly decreased due to radiation damage.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.693-700
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• 2012

본 논문에서는 서로 다른 용접방법 및 용접재료를 사용하여 제작한 강구조물 용접부 및 열영향부에 대하여 샤르피 충격시험 (Charpy Impact Test) 및 조직검사를 통한 저온에서의 충격인성 평가를 실시하여, 극지 및 시베리아와 같은 저온환경에 노출된 강구조물 용접 접합부의 충격인성을 확보할 수 있는 용접방안에 대한 연구를 수행하였다. 사용된 용접방법은 강구조물 제작시 널리 쓰이는 SMAW (Shielded Metal Arc Welding)와 FCAW (Flux Cored Arc Welding)이며, 각 용접방법에 따른 저온강용 용접봉을 사용하여 시험판을 제작하였다. 서로 다른 용접방법으로 제작된 시험판의 용접부 및 열영향부에 대하여 샤르피 충격시험을 통한 저온에서의 충격흡수에너지 값과 미세조직 분석을 통하여 용접방법에 따른 구조용강 용접 접합부의 저온 충격인성을 평가하였다. 시험결과 극한지에 강구조물을 적용하기 위해서는 저입열 용접인 SMAW 용접방법 및 그에 따른 저온강용 용접봉을 사용하는 것이 충격인성 확보 측면에서 유리하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.15-22
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• 2001

세계적으로 천연가스의 사용은 높은 효율을 가진 청정에너지로서의 장점으로 인하여 꾸준히 증가하는 추세이며, 국내에서도 급격한 경제규모의 증대와 함께 사용량이 증가하고 있다. 천연가스 배관 용접부는 금속학적 및 역학적으로 파괴에 영향을 미치는 인자들을 다양하게 가지고 있는데, 이들 인자들에 의하여 파괴역학적 인성의 열화가 발생함과 동시에 파괴시험 결과의 해석에 많은 어려움이 유발된다. 본 연구에서는 우선 국내 천연가스의 주 배관으로 사용되고 있는 API 5L X65 등급의 고장력강 용접부의 파괴역학적 안전성을 평가하기 위한 목적으로, 실제 원주 용접부와 심 용접부의 파괴인성 시험을 수행하여 미세조직의 변화를 중심으로 미시적 혹은 거시적인 관점에서의 금속학적 인자가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• Composites Research
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• 제12권1호
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• pp.68-75
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• 1999

본 연구에서는 저속 충격에서 충격 속도에 따른 금속복합재료의 동적 거동을 연구하였다. 시험에 사용된 재료는 모재로 AC8A와 보강재로 알루미나($Al_2O_3$)와 탄소를 사용하였으며 용탕 주조법을 이용하여 금속복합재료를 제조하였다. 금속복합재료에는 15%의 부피분율을 가진 알루미나 예비성형체와 알루미나와 탄소를 각각 12%와 3% 사용한 혼합 에비성형체가 사용되었다. 제조된 금속복합재료는 인장 시험과 진동 시험을 통해 인장 강도와 탄성계수를 구하였으며, 저주파 여파기(low pass filter)와 계장화 충격 시험기를 이용하여 충격 속도에 따른 금속복합재료의 충격 거동을 연구하였다. 저주파 여파기를 이용함으로써 충격 속도에 관계없이 안정적인 실험치를 확보할 수 있었다. 충격 속도의 증가에 따라 모재와 금속복합재료의 충격에너지는 증가하였으나, 동적인성치는 일정한 값을 보였다. 충격 속도가 증가할수록 충격에너지 중 균열전파에너지의 향상이 두드러졌으며, 재료의 변형량이 증가하였다. 충격에너지 중 균열개시에너지와 동적파괴인성치의 관계를 설명하기 위하여 변형율 에너지와 노치에서의 응력 분포를 이용하여 간단한 모델을 제시하였으며, 이로부터 균열개시에너지는 동적 파괴 인성치의 자승에 비례하고 탄성계수에 반비례하는 것을 보였다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제5권1호
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• pp.36-43
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• 2013

PURPOSE. The objective of this study was to compare the fracture toughness ($K_{Ic}$) obtained from the single edge V-notched beam (SEVNB) and the fractographic analysis (FTA) of a glass-infiltrated and a zirconia ceramic. MATERIALS AND METHODS. For each material, ten bar-shaped specimens were prepared for the SEVNB method ($3mm{\times}4mm{\times}25mm$) and the FTA method ($2mm{\times}4mm{\times}25mm$). The starter V-notch was prepared as the fracture initiating flaw for the SEVNB method. A Vickers indentation load of 49 N was used to create a controlled surface flaw on each FTA specimen. All specimens were loaded to fracture using a universal testing machine at a crosshead speed of 0.5-1 mm/min. The independent-samples t-test was used for the statistical analysis of the $K_{Ic}$ values at ${\alpha}$=0.05. RESULTS. The mean $K_{Ic}$ of zirconia ceramic obtained from SEVNB method ($5.4{\pm}1.6\;MPa{\cdot}m^{1/2}$) was comparable to that obtained from FTA method ($6.3{\pm}1.6\;MPa{\cdot}m^{1/2}$). The mean $K_{Ic}$ of glass-infiltrated ceramic obtained from SEVNB method ($4.1{\pm}0.6\;MPa{\cdot}m^{1/2}$) was significantly lower than that obtained from FTA method ($5.1{\pm}0.7\;MPa{\cdot}m^{1/2}$). CONCLUSION. The mean $K_{Ic}$ of the glass-infiltrated and zirconia ceramics obtained from the SEVNB method were lower than those obtained from FTA method even they were not significantly different for the zirconia material. The differences in the $K_{Ic}$ values could be a result of the differences in the characteristics of fracture initiating flaws of these two methods.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제18권1호
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• pp.1-26
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• 1993

The purpose of this study was to investigate the effect of acid etching on the surface appearance and fracture toughness of five glass ionomer cements. Five kinds of commercially available glass ionomer cements including chemical curing filling type, chemical curing lining type, chemical curing metal reinforced type, light curing tilling type and light curing lining type were used for this study. The specimens for SEM study were fabricated by treating each glass ionomer cement with either visible light curing or self curing after being inserted into a rubber mold (diameter 4mm, depth 1mm). Some of the specimens were etched with 37% phosphoric acid for 0, 15, 30, 60, go seconds, at 5 minutes, 1 hour and 1 day after mixing of powder and liquid. Unetched ones comprised the control group and the others were the experimental groups. The surface texture was examined by using scanning electron microscope at 20 kV. (S-2300, Hitachi Co., Japan). The specimens for fracture toughness were fabricated by curing of each glass ionomer cement previously inserted into a metal mold for the single edge notch specimen according to the ASTME399. They were subjected to a three-point bend test after etching for 0, 30, 60, and 90 seconds at 5 minutes-, 1 hour-and 1 day-lapse after the fabrication of the specimens. The plane strain fracture toughness ($K_{IC}$) was determined by three-point bend test which was conducted with cross-head speed of 0.5 mm/min using Instron universal testing machine (Model No. 1122) following seven days storage of the etched specimens under $37^{\circ}C$, 100% humidity condition. Following conclusions were drawn. 1. In unetched control group, crack was present, but the surface was generally smooth. 2. Deterioration of the surface appearance such as serious dissolving of gel matrix and loss of glass particles occured as the etching time was increased beyond 15 s following Immediate etching of chemical curing type of glass ionomer cements. 3. Etching after 1 h, and 1 d reduced surface damage, 15 s, and 30s etch gave rough surface appearance without loss of glass particle of chemical curing type of glass ionomer cements. 4. Light curing type glass ionomer cement was etched by acid, but there was no difference in surface appearances according to various waiting periods. 5. It was found that the value of plane stram fracture toughness of glass ionomer cements was highest in the light curing filling type as $1.79\;MNm^{-1.5}$ followed by the light curing lining type, chemical curing metal reinforced type, chemical curing filling type and chemical curing lining type. 6. The value of plane stram fracture toughness of the chemical curing lining type glass ionomer cement etched after 5 minutes was lower than those of the cement etched after 1 hour or day or unetched (P < 0.05). 7. Light curing glass ionomer cement showed Irregular fractured surface and chemical curing cement showed smooth fractured surface.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.185-196
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• 2006

파괴인성은 균열의 개시와 전파에 대한 재료 고유의 상수로서 파괴역학에서 가장 중요한 재료상수 중의 하나이다. 콘크리트의 모드 I 파괴인성 측정에 대하여 RILEM 기술 위원회 89-FMT는 2-파라메타 모델에 근거한 3점 휨 시험법을 제시하였다. 그러나 혼합모드에 대한 시험법은 아직까지 표준으로 제안된 방법이 없는 실정이며, 또한 RILEM에서 제안한 3점 휨 시험법은 실험법이 복잡하다. 따라서 본 연구에서는 굵은골재의 최대치수가 각각 20mm, 40mm이고, 동일한 설계기준강도를 가지는 콘크리트로써 다양한 크기의 브라질리언 디스크를 제작하였다. 그리고 브라질리언 디스크의 모드 I 파괴인성을 RILEM 3점 휨 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 굵은골재의 최대치수에 따른 브라질리언 디스크의 적정 크기(두께, 직경) 및 노치 길이 비를 제시하였다. 또한 모드 I 시험으로부터 결정된 치수의 브라질리언 디스크로 혼합모드 시험을 수행한 결과 디스크 시편은 혼합모드 파괴의 연구 및 시험에 유용함을 알 수 있었다. 모드 I 및 혼합모드 시험에서 브라질리언 디스크의 응력확대계수는 유한요소해석(FEA)으로 구하였으며 FEA의 결과를 검증하기 위하여 5개항 근사법(Five terms approximation)에 의한 결과와 비교하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1992년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.202-207
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• 1992

The objective of this study is to develop analytical techniques of polymer impregnated concrete flexural members for its proper applications. crystalline methylmethacrylate(MMA) is chosen as a monomer of polymer impregnants, On the basis of members. fracture toughness, fracture energy , critical crack width, and tension softening relations near crack tip are formulated in terms of member depth, initial notch length and the flexural strength of normal concrete. The structural analysis rocedure and the finite element computer program developed in the study are applicable to evaluate elastic behavior, ultimate strength, and tension softening behavior of MMA type PIC structural members subject to various loading conditions. It is concluded that the developed structural analysis procedure and the finite element computer program are applicable to analysis and design of in-situ and precast PIC structural members.

• 콘크리트학회지
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• 제2권3호
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• pp.89-95
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• 1990

모르타르와 콘크리트의 파괴특성 연구에 있어 할열인장실험 방법의 가능성을 알아보았다. 이를 위하여 할열인장 실험을 통해 초기노치가 주어져 있는 원형 공시체의 크기가 커질 때 모르타르와 콘크리트의 파괴하중의 변화를 구하였다. 이로부터 SEL방법에 의한 수렴정도가 가장 빠른 것으로 나타났으며 SEL방법이 모르타르와 콘크리트의 파괴에너지 및 파괴인성을 구하는 데 매우 효과적인 방법이 될 수 있음을 보였다.