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손상역학에 근거한 원자력 재료의 평면크기 영향 분석

Assessment of In-plane Size Effect of Nuclear Materials Based on Damage Mechanics

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. A. A, v.30 no.4 = no.247, 2006년, pp.393 - 401  

장윤석 (성균관대학교 기계공학부) ,  이태린 (성균관대학교 기계공학부) ,  최재붕 (성균관대학교 기계공학부) ,  석창성 (성균관대학교 기계공학부) ,  김영진 (성균관대학교 기계공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The influences of stress triaxiality on ductile fracture have been investigated for various specimens and structures. With respect to a transferability issue, recently, the interests on local approaches reflecting micromechanical specifics are increased again due to rapid progress of computational e...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문의 목적은 손상역학을 이용하여 원자력 재료에서의 평면 크기 영향(in-plane size effect)을 분석하기 위한 것이다. 먼저 SA515 Gr.
  • 본 연구에서는 SA515 Gr.60 및 SA516 Gr.70 탄소강으로 제작된 다양한 CT 시편을 대상으로 실험과 유한 요소해석을 수행하였으며, 주요 결과를 정리하면 다음과 같다.
  • 70 탄소 강의 해당 매개 변수들을 결정하였다. 이 과정에서 상대적으로 영향이 적은 것으로 알려진 qt 및 幻 값은 기존 연구 결과(25)를 인용함으로써 소요되는 노력을 경감시키고자 하였다. 이와는 달리, 각 재료의 항복 조건 결정에 중요한 인자인 <7/ 및。와 공극의 성장 또는 합체에 관여하는 h, 北, 打은' 경우 표준 CT 시편인 AIP-1T와 BIP-1T를 대상으로 유한요소해석으로 구한 하중-하중선변위(P-句 선도 및 丿-R 곡선과 상응하는 실험 결과들을 비교하여 결정하였다.
  • 지금까지 SA515 Gr.60 및 SA516 Gr.70 탄소강으로 제작되고 평면 크기가 상이한 CT 시편에서의 연성파괴 거동 예측을 위한 국부 접근법의 적용 가능성을 검토하였다. 이를 통해 마이크로 역학적매개변수 결정의 복잡함과 상당한 해석 소요시간에도 불구하고, 수정된 GTN 모델과 Rousselier 모델에 근거 한 국부 접근법의 효용성을 확인할 수 있었다.

가설 설정

  • Rousselier 모델。)은 열동역학(thermo-dynamical mechanics)0)] 기초하고 있으며, 구성 방정식에 포함된 손상 매개 변수가 임계값에 도달할 때 파손이발생하는 것으로 가정한다. 이 모델에서의 항복기준은 다음과 같이 정수압 응력의 함수로 정의된다
  • Table 1과 Table 2는 각 재료의 화학성분과 항복강도(礙) 및 인장강도(爾를 나타낸 것으로써, 아래의 경험식a ⑴을 적용하여 구한 탄성계수(E) 는 189.2 GPa이었으며 포아송비( 0.3으로 가정하였다.
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참고문헌 (28)

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  26. Gullerud, A.S., Gao, X., Dodds, R.H. and Haj-Ali, R., 2000, 'Simulation of Ductile Crack Growth Using Computational Cells: Numerical Aspects,' Engineering Fracture Mechanics, Vol. 66, pp. 65-92 

  27. Leblond, J.B. and Devaux, J., 1997, 'Advances in the Numerical Simulation of Ductile Fracture,' 14th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology, Lyon, France, G. 631-641 

  28. Rousselier, G., 1987, 'Ductile Fracture Models and Their Potential in Local Approach of Fracture,' Nuclear Engineering and Design, Vol. 105, No. 1, pp. 97-111 

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