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NTIS 바로가기大韓溶接·接合學會誌 = Journal of the Korean Welding and Joining Society, v.30 no.6, 2012년, pp.80 - 85
Fatigue cracks in structural components are the most common cause of structural failure when exposed to fatigue loading. In this respect, fatigue crack detection and structural health assessment are very important. Currently, various smart materials are used for detecting fatigue crack and measureme...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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응력확대계수는 어떻게 정의할 수 있는가? | 알려진 바와 같이, 선형 탄성 파괴 역학 이론에 기반한 평가 변수인 응력확대계수는 피로 균열 진전과 구조물의 수명 예측기법 연구에서 중요한 부분을 차지한다. 응력확대계수는 피로 균열의 형상과 길이, 작용 하중을 통해 정의할 수 있다. 이때, 작용 하중의 방향에 따라 균열이 받을 수 있는 하중의 형태는 Fig. | |
기존의 압전 센서가 갖고 있는 단점은? | Fujimoto는 스마트 센서인 압전센서(PZT(Pb(Zr,Ti)O3))를 이용하여 실험적 방법을 통한 응력확대계수 측정이 가능하다는 것을 보여주었다3). 그러나 기존의 압전 센서는 저온 환경에서는 취성 파괴에 취약하며, 유연성이 없어 해양구조물에 흔히 쓰이는 강관 구조물에 부착 할 수 없다는 단점이 있다. 이에, 본 논문에서는 Fig. | |
선박 및 해양구조물의 정적, 동적 하중을 고려한 피로 균열 감지 기법에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 이유는? | 최근 선박 및 해양 구조물의 대형화로 인해 사용 재료는 점차 고강도화 되었으며, 이에 따라 발생하는 피로 균열(fatigue crack)에 의한 피로 파괴의 위험성이 대두되고 있다. 특히 근해의 자원 고갈로 인해 극지방에서 운용되는 해양구조물과 같은 경우, 피로 균열의 발생은 취성 파괴를 유발하는 요인이 되고 있다1). 또한, 선박과 해양구조물의 파괴에 의한 대형 인명피해와 환경 오염을 방지하기 위해서 피로 균열 진전에 대한 구조물의 안전성 평가 기법에 관한 연구는 필수적임을 알 수 있다. 이러한 이유로, 선박 및 해양구조물의 정적, 동적 하중을 고려한 피로 균열 감지 기법에 관한 연구가 진행되고 있으며 스마트 센서를 이용한 피로 균열 감지 및 구조물 안전성 평가 시스템 개발을 위한 기초 연구도 활발히 이뤄지고 있다. |
M.H. Kim, B. Butrym, and D.J. Inman: Fatigue life Estimation of structural components using MFC sensors, An International Journal for Experimental Mechanics, 2010
Fujimoto, Y: Piezoelectric sensor for stress intensity factor measurement of two dimensional cracks, Engineering Fracture Mechanics, 70(2003), 1203-1218
Fujimoto, Y: Stress Intensity Factor Measurement of Cracks Using a Piezoelectric Element, Society for Experimental Mechanics, 44(2004), 320-325
D.J. Oh, M.H Kim: A study of Stress Intensity Factors using Micro Fiber Composite Sensors, Journal of KWJS 29-3 (2011), 56-61 (in Korean)
T.L Anderson: Fracture mechanics, CRC press
Y.Murakami: Stress intensity factors handbook, The Japan Society of Materials Science, Pergamon press
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