동적인장하중을 발생시키는 홉킨슨봉장치와 세브론노치시편을 이용하여 동적파괴인성측정법에 관한 연구를 하였다. 기존의 홉킨슨봉법을 이용한 동적파괴인성시험은 대개 굽힘시편이나 압축시편에서 이루어져 왔고 시편은 예비균열을 필요로 한 것이 대부분이었다. 일정한 균열저항곡선을 갖는 취성재료의 경우엔 세브론노치시편을 사용하면 예비균열을 낼 필요가 없이 파괴인성을 구할 수 있다. 세브론노치시편은 노치부의 직경이 5mm와 10mm의 두 가지이고, 그 각각에 대하여 세브론노치각이 90°, 100° 와 110°의 세 가지 시편에 대하여 연구를 진행하였다. ...
동적인장하중을 발생시키는 홉킨슨봉장치와 세브론노치시편을 이용하여 동적파괴인성측정법에 관한 연구를 하였다. 기존의 홉킨슨봉법을 이용한 동적파괴인성시험은 대개 굽힘시편이나 압축시편에서 이루어져 왔고 시편은 예비균열을 필요로 한 것이 대부분이었다. 일정한 균열저항곡선을 갖는 취성재료의 경우엔 세브론노치시편을 사용하면 예비균열을 낼 필요가 없이 파괴인성을 구할 수 있다. 세브론노치시편은 노치부의 직경이 5mm와 10mm의 두 가지이고, 그 각각에 대하여 세브론노치각이 90°, 100° 와 110°의 세 가지 시편에 대하여 연구를 진행하였다. 유한요소법에 의한 해석은 세브론노치각에 따라 형상함수를 구하기 위하여 행해졌다. 실험에 사용된 재료는 취성이 강한 FCD로 최대인장하중에 의한 파괴인성측정법에 적합한 재료이다. 세브론노치의 정적파괴인성은 예비균열을 갖는 CT시편을 사용하여 직류전위차법으로 구한 값과 거의 같았고 약 2KN/mm²√mm 정도였다. 홉킨슨봉법에 의한 동적파괴인성은 세브론노치부의 직경이 10mm이고 세브론노치각이 90° 및 100° 인 시편의 경우에 신뢰할 수 있는 측정값이 측정되었으며, 정적파괴인성치보다 높은 값을 보였다. 홉킨슨봉을 이용한 동적파괴인성측정 및 유한요소해석 그리고 균열안정성장에 관한 에너지측면의 고찰을 통하여 보면, 동적인장하중을 발생시키는 홉킨슨봉장치를 이용하여 동적파괴인성을 측정하기 위한 최적의 시편현상은 세브론노치부의 직경이 10mm이고, 세브론노치각이 90°인 봉형 세브론노치시편으로 판단된다.
동적인장하중을 발생시키는 홉킨슨봉장치와 세브론노치시편을 이용하여 동적파괴인성측정법에 관한 연구를 하였다. 기존의 홉킨슨봉법을 이용한 동적파괴인성시험은 대개 굽힘시편이나 압축시편에서 이루어져 왔고 시편은 예비균열을 필요로 한 것이 대부분이었다. 일정한 균열저항곡선을 갖는 취성재료의 경우엔 세브론노치시편을 사용하면 예비균열을 낼 필요가 없이 파괴인성을 구할 수 있다. 세브론노치시편은 노치부의 직경이 5mm와 10mm의 두 가지이고, 그 각각에 대하여 세브론노치각이 90°, 100° 와 110°의 세 가지 시편에 대하여 연구를 진행하였다. 유한요소법에 의한 해석은 세브론노치각에 따라 형상함수를 구하기 위하여 행해졌다. 실험에 사용된 재료는 취성이 강한 FCD로 최대인장하중에 의한 파괴인성측정법에 적합한 재료이다. 세브론노치의 정적파괴인성은 예비균열을 갖는 CT시편을 사용하여 직류전위차법으로 구한 값과 거의 같았고 약 2KN/mm²√mm 정도였다. 홉킨슨봉법에 의한 동적파괴인성은 세브론노치부의 직경이 10mm이고 세브론노치각이 90° 및 100° 인 시편의 경우에 신뢰할 수 있는 측정값이 측정되었으며, 정적파괴인성치보다 높은 값을 보였다. 홉킨슨봉을 이용한 동적파괴인성측정 및 유한요소해석 그리고 균열안정성장에 관한 에너지측면의 고찰을 통하여 보면, 동적인장하중을 발생시키는 홉킨슨봉장치를 이용하여 동적파괴인성을 측정하기 위한 최적의 시편현상은 세브론노치부의 직경이 10mm이고, 세브론노치각이 90°인 봉형 세브론노치시편으로 판단된다.
Study of dynamic fracture toughness test method for the chevron notched s pecimens of FCD 45 using a split Hopkins on pressure bar (SHPB) apparatus producing dynamic tensile load was done. The existing dynamic fracture toughness tests using SHPB have been done with the bending or compression specime...
Study of dynamic fracture toughness test method for the chevron notched s pecimens of FCD 45 using a split Hopkins on pressure bar (SHPB) apparatus producing dynamic tensile load was done. The existing dynamic fracture toughness tests using SHPB have been done with the bending or compression specimen which needs pre-crack. The investigation of the modified SHPB method generating dynamic tensile load and the development of the dynamic fracture toughness test with a chevron-notch specimen which needs no pre-crack are the objects of this work. The applied tensile load is normal to notch plane and introduce crack mouth opening (Mode I) fracture. The diameters of chevron notch part of specimen are two, ie. 5mm and l0mm and chevron notch angles are 90°, 100° and 110°. FEA was performed to determine the geometrical properties of chevron notched specimens according to notch angles. The material of the test specimens, FCD 45, is very brittle s o that s unable for the fracture toug hnes s determination by the maximum tensile load. The static fracture toughness of chevron notched specimens showed 2kN/mm² √mm similar to that obtained by DCPD method with the general CT fracture specimen whose pre-crack is induced by fatigue. The dynamic fracture toughness was got successfully in the case that diameter of chevron notch part is l0mm and the chevron notch angle are 90° and 100°, it was higher than the static fracture toughness. The result from three research items, ie. the dynamic fracture toughness test, Finite Elements analysis and the investment of stable crack propagation in a view of strain energy, says that the optimal specimen for dynamic fracture toughness test using SHPB generating tensile load is a chevron notch specimen with diameter of l0mm and chevron notch angle of 90°. And the result verifies that the dynamic fracture toughness test with chevron-notch specimen of brittle metal such as FCD 45 is useful.
Study of dynamic fracture toughness test method for the chevron notched s pecimens of FCD 45 using a split Hopkins on pressure bar (SHPB) apparatus producing dynamic tensile load was done. The existing dynamic fracture toughness tests using SHPB have been done with the bending or compression specimen which needs pre-crack. The investigation of the modified SHPB method generating dynamic tensile load and the development of the dynamic fracture toughness test with a chevron-notch specimen which needs no pre-crack are the objects of this work. The applied tensile load is normal to notch plane and introduce crack mouth opening (Mode I) fracture. The diameters of chevron notch part of specimen are two, ie. 5mm and l0mm and chevron notch angles are 90°, 100° and 110°. FEA was performed to determine the geometrical properties of chevron notched specimens according to notch angles. The material of the test specimens, FCD 45, is very brittle s o that s unable for the fracture toug hnes s determination by the maximum tensile load. The static fracture toughness of chevron notched specimens showed 2kN/mm² √mm similar to that obtained by DCPD method with the general CT fracture specimen whose pre-crack is induced by fatigue. The dynamic fracture toughness was got successfully in the case that diameter of chevron notch part is l0mm and the chevron notch angle are 90° and 100°, it was higher than the static fracture toughness. The result from three research items, ie. the dynamic fracture toughness test, Finite Elements analysis and the investment of stable crack propagation in a view of strain energy, says that the optimal specimen for dynamic fracture toughness test using SHPB generating tensile load is a chevron notch specimen with diameter of l0mm and chevron notch angle of 90°. And the result verifies that the dynamic fracture toughness test with chevron-notch specimen of brittle metal such as FCD 45 is useful.
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