• 제목/요약/키워드: surface crack

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강구조 부재의 피로균열성장에 미치는 제인자에 관한 연구( II ) -표면잔류응력이 균열닫힘에 미치는 영향- (A Study on Parameters Affected the Fatigue Crack Growth in Steel Structure Members( II ) -The Effect of Surface Residual Stress for Crack Closure-)

  • 최영재;경갑수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제8권3호통권28호
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    • pp.3-11
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    • 1996
  • To investigate the effect of fatigue crack growth due to the surface residual stress, it is measured the residual stress distribution by x-ray diffraction at the crack tip each constant crack growth in the notch specimens, and quantitively assessed the effect of crack closure caused to the distribution of compressive stress at the crack tip from evaluating crack openning stress using the finite element analysis. It is concluded that the degree of the residual stress distribution at the crack tip is decreased with increasing the crack length. From the fact that it is similar to the crack openning stress ratio, it is found that the compressive residual stress distribution and size is related to the crack closure effect and surface residual stress field with propagating crack in the notch specimens depends on the stress intensity factor range at the crack tip.

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고온하 304 스테인리스철의 표면규열의 성장거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Growth Behavior of Multi-Surface-Cracks in Type 304 Stainless Steel at Elevated Temperature)

  • 서창민;신형섭;황남성;정대윤
    • 한국해양공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.63-72
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    • 1995
  • The crack which is discovered in various structures and machine elements is multi-cracks. Multi-cracks may cause serious problems because they grow individually, and coalesce into one and it leads to fracture. Fatigue tests have been carried out to study the growth and coalescence behavior of multi-surface-cracks initiated at the semicircular surface notch in type 304 stainless steel at elevated temperature. The results are as follows; When multi-surface-cracks are lying on the surface of material, the major surface crack has greater influence on the fatigue life than the subcracks. The aspect ratio of multi-surface-cracks is lower than that of single crack because of the interaction and coalescence of surface cracks. Crack growth shape turns to semiellipse from the semicircle notch. After coalescence, the surface crack length increases rapidly, and it leads to fracture. Further, the slope transition of Paris law was found in the da/dN-$\Delta$K$_1$ plots.

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深孔 非貫通노치材의 疲勞크랙 傳播擧動에 관한 硏究 (Behavior of fatigue crack propagation for the deep non-through radial holed notch specimens)

  • 송삼홍;원시태
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1327-1334
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    • 1988
  • 본 연구에서는 회전굽힘응력하에서 비관통노치를 갖는 재료의 피로거동을 분 석하기 위하여 우선 시험편의 반지름에 해당한 심공노치를 갖는 시험편을 준비하고 이 시험편이 고, 중간, 저응력을 받는경우 작용응력의 대소에 의한 표면 및 내부크랙전파 특성과 함께 크랙면형상변화 관계를 검토하였다.

5083-H113 알루미늄合金의 表面균열進展擧動과 균열닫힘 現象 (Surface crack propagation behavior and crack closure phenomena in 5083-H113 aluminum alloy)

  • 박영조;김정규;신용승;김영운
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.243-252
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    • 1987
  • 본 논문에서는 작은 인공결함을 가진 표면균열의 진전거동을 밝히기 위하여 용접성이 좋고 강도도 적당하며 내식성이 좋아 해양구호무재 및 용접구호물재로서 널 리 사용되는 5083-H113 알루미늄합금을 준비하고 이재료의 피로표면균열 진전거동에 미치는 응력비의 영향을 균열닫힘과 함께 검토하였다.

슬라이딩에 의해 취성재료에 발생하는 균열 성장에 관한 연구 (The Mechanics of Crack Formation Induced by Sliding on a Brittle Material)

  • Kim, J.H.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권11호
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    • pp.36-44
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    • 1995
  • When sliding a hard cylinder along the surface of glass, periodic surface cracks appear on the flat surface due to tensile stresses induced by the slider. These cracks propagate into the substrate and will affect the fracture properties of a body. Crack spacings and the directions of crack propagation into glass were calculated numerically by applying the finite element method and linear elastic fracture mechanics. The calculated crack spacings were in the range of the experimental results. Stress intensity factors and crack extension angles depended on the radius of slider and the load, and from these two factors the possible directions of crack propagation were calculated. The calculated propagation directions were in good agreement with real crack propagation.

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2024-T3 및 황동의 작은 표면결함재의 피로균열 성장특성에 관한 연구 (A study on the growth behaviors of surface fatigue crack initiated from a small-surface defect of 2024-T3 and brass)

  • 서창민;오명석
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.53-64
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    • 1996
  • In this paper, rotating bending fatigue tests have been carried out to investigate the growth behabiors of surface fatigue crack initiated from a small artificial surface defect, that might exist in real structures, on 2024-T3 and 6:4 brass. The test results are analysed in the viewpoints of both strength of materials and fracture mechanics, it can be concluded as follows. The effect of a small artificial surface defect upon the fatigue strength is very large. The sensitivity of 2024-T3 on the defect is higher than that of 6:4 brass. The growth behavior of the surface fatigue crack of 2024-T3 is different from that of 6:4 brass. The growth rate of the surface fatigue crack of 2024-T3 is considerably rapid in the early stage of the fatigue life and apt to decrease in the later stage. It was impossible to establish a unifying approach in the analysis of crack growth begabior of 2024-T3 and 6:4 brass using the maximum stress intensity factor because of their dependence on stress level. But if the elastic strain and cyclic total strain intensity factor range were applied to obtain the growth rate of surface fatigue cracks of the materials, the data were found to be nearly coincided.

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잔류응력 영역에서 발생한 작은 피로균열의 초음파 평가 (Ultrasonic evaluation of small surface fatigue cracks initiating in residual stress zone)

  • 강계명;김진연
    • 한국가스학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.55-62
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    • 2000
  • Pit형 표면결함으로부터 발생하는 작은 피로균열의 거동을 초음파의 표면파를 이용하여 이를 위하여 피로시험중인 Al 2024-T3를 시험재료, 피로시험도중 초음파를 이용하여 피로균열의 거동을 조사하였다. 즉, 피로시험에서 균열이나 Pit로부터 발생하는 작은 피로균열을 여러 응력조건하에서 나타나는 표면파의 반사특성에 관하여 연구하였다. 또한 이론적 결과와 실험적 결과를 상호 비교, 분석하였고, SEM을 사용하여 이들 작은 피로균열을 관찰하였다. 초음파를 이용한 피로균열의 균열 개구 거동에 관한 연구에서 피로균열의 유효균열 특성을 초음파법으로 평가 할 수 있었다.

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반타원 표면균열의 피로성장 거동에 관한 연구

  • 최용식;양원호;방시항
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.916-922
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    • 1986
  • 본 논문에서는 여러 연구자들이 반타원형 표면균열에 대한 응력확대계수의 수 정계수(correction factor)을 이론해석, 수치해석 및 실험해석 등을 통하여 구했는데, 그 결과는 서로가 5∼100%의 차이를 나타내고 있는 것이다. 이 때문에 표면균열에 대한 연구보고는 다른 분야에 비하여 비교적 적은 편이며, 현재까지 펴면균열의 피로 성장거동에 대한 정열이 설정되어 있지 못한 실정인 것이다. 이에 저자들은 표면균 열의 피로성장거동에 대한 다각적인 연구계획을 추진하고 있는 중이며, 본 보고서는 그 제1단계 연구로서, 초기 표면균열의 크기가 피로균열성장거동에 미치는 영향을 규 명하기 위한 실험적인 연구결과이다.

7075-T651 Al合金의 表面균열進展에 미치는 應力比의 影響 (The Effect of Stress Ratio on the Surface Crack Growth Behavior in 7075-T651 Aluminum Alloy)

  • 박영조;김정규;신용승;김성민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.62-69
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    • 1986
  • 본 연구에서는 표면균열의 전파거동에 관한 연구의 일환으로 경량화재료 로서 항공기 구조용으로 널리 사용되고 있는 7075-T651 알루미늄합금을 준비하고 제하탄성 compliance법을 이용하여 표면 및 깊이 방향의 균열진전거동의 특성을 밝히고져 한다.

임계평면법을 이용한 거친 표면의 구름접촉시 피로균열 시작수명 (The Fatigue Crack Initiation Life under the Rolling Contact of Rough Surfaces using Critical Plane Approach)

  • 설광조;김태완;조용주
    • Tribology and Lubricants
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    • 제19권1호
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    • pp.26-30
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    • 2003
  • The stresses of surface and substrate under the rough surface contact are irregular. Using rainflow counting method for irregular stresses, the fatigue surface crack initiation lift was calculated. With the surface generated by computer, this paper figures out the random load generated by contacting to the rough surface, analyzes the stress of its subsurface, and calculates the fatigue crack initiation life of the rough surface fatigue theory.