• 제목/요약/키워드: secondary stress intensity factor

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인장과 굽힘응력을 받는 판재의 표면균열해석 (Analysis of Surface Crack under Tension and Bending Stress in Plate)

  • 오환섭;박철희;허민구
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.121-128
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    • 1998
  • In this study, when tension and bending stress act on plate simultaneously, stress intensity factor is analyzed at crack tip with using BEM(Boundary Element Method). In this analysis, stress intensity factors(S.I.F) are defined for variable ligament, aspect and stress ratio($\sigma$T/$\sigma$B). Consequently, predicted that crack grow to depth direction at low aspect and ligament ratio in tension stress and to surface direction in bending stress. Tension and bending stress act on plate same time, effect of tension stress in the first stage and effect of bending stress in the after stage was to observed. The outbreak of secondary crack in backside is under the control of stress amplitude and predict that the point of outbreak is mear backside.

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유한요소법에 의한 이방성재료내 균열의 응력확대계수 결정 (Determination of Stress Intensity Factor for the Crack in Anisotropic Solids Using the Finite Element Method)

  • 임원균;진영균;강석진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.234-239
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    • 2001
  • The stress intensity factors have been widely used in numerical studies of crack growth direction. However in many cases, omissive terms of the series expansion are quantitatively significant, so we consider the computation of such terms. For this purpose, we used the finite element method with isometric quadratic quarter-point elements. For examples, infinite square plate with a slant crack subjected to a uniaxial load is analyzed. The numerical analysis were performed for the wide range of crack tip element lengths and inclined angles. The numerical results obtained are compared with the theoretical solutions. Also they were accurate and efficient.

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Proposal of the Penalty Factor Equations Considering Weld Strength Over-Match

  • Kim, Jong-Sung;Jeong, Jae-Wook;Lee, Kang-Yong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권4호
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    • pp.838-849
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    • 2017
  • This paper proposes penalty factor equations that take into consideration the weld strength over-match given in the classified form similar to the revised equations presented in the Code Case N-779 via cyclic elastic-plastic finite element analysis. It was found that the $K_e$ analysis data reflecting elastic follow-up can be consolidated by normalizing the primary-plus-secondary stress intensity ranges excluding the nonlinear thermal stress intensity component, $S_n$ to over-match degree of yield strength, $M_F$. For the effect of over-match on $K_n{\times}K_{\nu}$, dispersion of the $K_n{\times}K_{\nu}$ analysis data can be sharply reduced by dividing total stress intensity range, excluding local thermal stresses, $S_{p-lt}$ by $M_F$. Finally, the proposed equations were applied to the weld between the safe end and the piping of a pressurizer surge nozzle in pressurized water reactors in order to calculate a cumulative usage factor. The cumulative usage factor was then compared with those derived by the previous $K_e$ factor equations. The result shows that application of the proposed equations can significantly reduce conservatism of fatigue assessment using the previous $K_e$ factor equations.

유한요소법에 의한 직방성재료 내 균열의 응력확대계수 결정 (Determination of Stress Intensity Factor for the Crack in Orthotropic Materials Using the Finite Element Method)

  • 조형석;강석진;이성근;임원균
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.59-65
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    • 2004
  • 응력확대계수는 균열진전경로의 수치해석적 연구에서 널리 사용되고 있다. 그러나 많은 경우에서 균열선단주위 응력의 급수전개식 중 이어지는 항은 정량적으로 중요하다. 따라서 본 연구에서는 이의 항을 계산하기 위하여 등매개 2차특이요소를 이용한 유한요소해석을 수행하였다. 일례로 단축하중을 받는 무한 직방성체 내 경사균열에 대하여 균열요소크기와 균열경사각을 달리 주어 가며 해석을 수행하였으며, 수치해석결과는 이론해와 비교하여 잘 일치하고 있다.

LNG선박용 열교환기 세관의 SCC에 미치는 응력의 영향 (The Effect of Stress on SCC of Heat Exchanger Tube for LNG Vessel)

  • 정해규;임우조
    • 한국가스학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.22-32
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    • 2003
  • Al-황동은 기계적 특성 및 열전도성이 우수하고 해수 중에서 표면 보호피막을 형성하므로 부식저항성이 높아 해수를 냉각수로 사용하는 선박용 열교환기의 세관재로 널리 사용되고 있다 Al-황동 세관은 실제 사용 환경에서 굽힘 등에 의한 소성변형된 상태로 사용되는 경우가 많다. 이와 같은 소성변형에 의한 Al-황동 세관의 균열 파손사례는 선박의 오일탱크 내의 가열코일, 각종 열교환기의 세관 등에서 흔히 찾아 볼 수 있다. 또한 세관의 확관에 의한 밀봉 방법에 따라 세관의 변형에 의한 잔류응력 및 어패류 혼입에 의한 해수 유입부의 국부적인 유속증가 등에 기인하여 Al-황동 세관의 균열 및 침식 등의 파손사례가 보고되고있다. 본 연구에서는 $3.5\%$ NaCl. + $0.1\%\;NH_4OH$ 수용액을 시험편 표면에 5 m/s로 액분사하의 가속실험에서 Al-황동 세관의 응력부식균열 거동에 미치는 응력의 영향에 대하여 고찰하였다.

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일방향 탄소섬유/에폭시 복합재 패치로 보수된 알루미늄의 피로특성에 대한 연구 (A Study on the Fatigue Characteristics of Aluminum Repaired by Unidirectional Graphite/Epoxy Composites)

  • 김만태;신명근;한운용;이지훈;이경엽
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1386-1388
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    • 2003
  • In this study. the fatigue behavior of cracked aluminum repaired by unidirectional graphite/epoxy composites was experimentally investigated. The aluminum used was 7075-T6 and the patch used was four plied unidirectional ([0]$_4$) composites. The composite patch was adhesively bonded to the cracked aluminum using secondary bonding procedure. Two different specimens of cracked aluminum and cracked aluminum repaired with patch were used in the fatigue tests. Load ratio and the frequency applied in the fatigue tests were 0 and 10 Hz, respectively. The results showed that the fatigue behavior of cracked aluminum was improved by repairing the cracked area with composite patch. Specifically, the specimen repaired by composite patch showed 30% more improved fatigue behavior than regular specimen.

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페리다이나믹스 해석법을 통한 동적취성 파괴거동해석: 분기 균열각도와 균열 전파속도 (Dynamic Brittle Fracture Captured with Peridynamics: Crack Branching Angle & Crack Propagation Speed)

  • 하윤도;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.637-643
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    • 2011
  • 본 논문에서는 결합 기반 페리다이나믹스 해석법을 사용하여 동적취성 파괴시뮬레이션을 수행하였다. 페리다이나믹스 모델은 분기 균열, 균열 불안정성, 균열 경로의 비대칭성, 연쇄 분기 균열, 2차 균열 전파 등 다양한 동적취성 파괴현상을 잘 해석해 낼 수 있다. 본 논문에서는 분기 균열의 분기 각도와 균열 전파속도에 대한 응력파의 영향에 대해 연구하였다. 극한 시점에 도달한 균열은 둘 이상으로 분기되어 전파되고 그 전파속도는 기존 균열의 전파속도와 크게 달라지지 않는다는 사실이 여러 실험을 통해서 입증이 되었다. 페리다이나믹스로 해석된 분기 균열은 실험을 통해 제안된 균열 전파현상들과 잘 부합되는 것을 확인할 수 있었다.

Effect of Light, Temperature, and Shaking Speed on Production of Capsaicin in Suspension-Cultured Jalapeno Pepper (Capsicum annuum L.)

  • Lee, Kwon-Bok;Engler, Cady;Yang, Jae E.;Lee, Shin-Woo;Park, Yong-Ha
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제44권2호
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    • pp.84-86
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    • 2001
  • Capsaicin synthesis by suspension cultured cells of Jalapeno pepper (Capcicum annuum L.) was assessed in vitro under various conditions including temperature (23 and $30^{\circ}C$), light intensity (with light and without light), and shaking speed (110 and 200 rpm). Capsaicin production increased, while the cell biomass growth decreased possibly due to the production of a secondary metabolite. Capsaicin synthesis was primarily affected by light condition. Cells cultivated at 110 rpm and $23^{\circ}C$ under light condition yielded the highest fresh weight, while those cultivated under the same condition, but without light resulted in the lowest cell mass. Capsaicin content in cells of 18-day-old pepper grown at 110 rpm and $23^{\circ}C$ under light was 0.125% of the cell mass. However, without light treatment, the capsaicin content in cells at the same shaking speed and temperature increased up to 169%, indicating no light is favored in the capsaicin synthesis by Jalapeno pepper. Increasing the shaking speed from 110 to 200 rpm without light enhanced the capsaicin synthesis. Results of this study demonstrate that light condition is the limiting factor in the synthesis of capsaicin in tissue-cultured Jalapeno pepper cells.

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폴리아미드이미드 수지를 이용한 4관능성 에폭시 수지의 강인화 향상 (Improvement of Toughness of Tetrafunctional Epoxy (TGDDM) Resin Using Polyamideimide (PAI) Resin)

  • 박수진;허건영;이재락;홍영택;최길영
    • 폴리머
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    • 제26권5호
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    • pp.599-606
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    • 2002
  • 본 연구에서는 DDS로 경화된 4관능성 에폭시 (TGDDM)/폴리아마이드이미드 (PAI) 블렌드의 PAI 함량에 따른 블렌드계의 열적, 기계적 및 형태학적 특성에 대해 연구하였다 경화된 시편의 경화거동과 열안정성은 DSC와 TGA로 각각 조사하였다. 또한 $K_{IC}$ 는 UTM을 사용하여 측정하였으며, TGDDM/PAI 블렌드의 상거동과 최종 모폴로지는 SEM을 사용하여 관찰하였다. 그 결과 PAI 함량이 증가할수록 경화온도와 경화활성화 에너지는 감소하였다 경화온도와 경화활성화 에너지의 감소는 PAI 주쇄의 2차 아민이 co-initiator로서 사용되었기 때문인 것으로 사료된다. 그러나 분해활성화 에너지와 $K_{IC}$ 값은 각각 PAI 함량 5, 10 phr까지 증가하다 그 이상치 한량에서는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과들은 에테르화에 의한 사슬절단 반응에 기초하여 설명되었다. 그리고 SEM에 의한 모폴로지 관찰로부터 블렌드계의 co-continuous 구조가 확인되었다.