초록 ▼

피로파괴된 실제 구조물 및 기기의 파단표면을 면밀하게 관찰하여 보면, 피로파괴의 대부분은 파괴역학의 발달과 더불어 과거의 연구 대상이 되어왔던 대형균열보다 크기는 비교적 적지만 수적으로 대단히 많은 표면피로균열에 의한 파괴임이 확인 되었고, 이로 인한 구조물.기기의 파괴를 방지하기 위해서는 현재 해석적인 배경이 체계화된 파괴역학적인 측면에서 연구하여, 정량적인 평가법을 확립할 필요성이 절실히 요구되고 있다. 따라서 이러한 미소표면 균열의 성장문제를 파괴역학적인 견지에서 취급하려는 연구가 최근 선진국에서 정력적으로 수행되는 부문이다.

피로파괴된 실제 구조물 및 기기의 파단표면을 면밀하게 관찰하여 보면, 피로파괴의 대부분은 파괴역학의 발달과 더불어 과거의 연구 대상이 되어왔던 대형균열보다 크기는 비교적 적지만 수적으로 대단히 많은 표면피로균열에 의한 파괴임이 확인 되었고, 이로 인한 구조물.기기의 파괴를 방지하기 위해서는 현재 해석적인 배경이 체계화된 파괴역학적인 측면에서 연구하여, 정량적인 평가법을 확립할 필요성이 절실히 요구되고 있다. 따라서 이러한 미소표면 균열의 성장문제를 파괴역학적인 견지에서 취급하려는 연구가 최근 선진국에서 정력적으로 수행되는 부문이다. 이러한 연구를 수행함에 의하여 재료 선택뿐만 아니라, 구조물.기기의 설계와 검사중에 검출된 결함의 평가, 보수, 안전성 평가, 기기의 수명예측 등의 제반문제를 해결할 수 있는 기준을 설정가능하게 된다.
따라서 본 연구는 공학적 측면과 공업적 측면에서 연구하여야 할 충분한 의의를 갖추고 있으며, 이 연구를 통하여 인장축하중 피로를 받는 평활재의 피로시험도중 평활재 표면상에 발생.성장하는 미소표면균열의 거동을 지금까지 연구하여온 피로균열의 발생.성장의 파괴역학적인 해석의 보완과 피로표면을 입체적으로 면밀히 관찰 연구하여 금속재료의 피로강도적인 측면에서도 검토하여 정량적인 평가법을 확립하고저 한다.

Abstract ▼

In general, there are two kinds of approaches in practical fatigue fracture problem. One is based on low cycle fatigue concept( accumulation of cyclic strains ) and the other on fracture mechanics concept ( fracture by crack growth ). So far these two, approaches have been applied independently of e

In general, there are two kinds of approaches in practical fatigue fracture problem. One is based on low cycle fatigue concept( accumulation of cyclic strains ) and the other on fracture mechanics concept ( fracture by crack growth ). So far these two, approaches have been applied independently of each other. A combined or unified approach of the two approaches could be available. This combined approach is useful for better understandlng of the whole process of fatigue fracture. In this study the approach consists of monitoring the growth of microsurfaoe fatigue cracks and obtaining the fatigue-relatedl hysteresis curve on the surfaces of unnotched smooth steels. The importants results arR as follows:
1) The ΔK-da/dN relation of a micro-surface fatigue crack depends on the stress level of the test, but the crack growth rate of a micro fatigue surface crack can be expressed by da/dN = C(ΔKε)(sup)(m) where ΔKεt is Δε√πa.f(a) the cyclic strain intensity factor range, and Δεt is the total strain range obtained from the hysteresis curve which is stabilized in the first 10 percent of fatigue life.
2) Micro surface fatigue cracks can grow below the estimated ΔKth level for a large through-crack.
3) Extrusions are observed on a smooth mild steel specimen.
4) The micro surface fatigue cracks on smooth mild steel specimen initiated mostly along the grain boundaries which are inclined about 45?to principal stress axis. Micro cracks also initiated in a grain by slip bands and at pearlite by inclusion.

목차 Contents

• 1. 서론...8
• 2. 실험방법...8
• 3. 실험결과...9
• 3.1 S-N 특성...9
• 3.2 미소피로균열의 발생.성장 거동...9
• 3.3 미소피로균열의 성장 특성 (2a-N/$N_f$ 특성)...11
• 3.4 균열면 형상의 변화와 K 의 수정 계수...12
• 3.5 미소피로균열 성장 속도의 파괴역학적 정리...12
• 4. 결론...14
• 참고문헌...14