초록 ▼

구조물의 파괴문제에 있어서 중요한 것은 동적 하중상태 하에서 균열선단부근의 동적 응력 및 동적 변위상태를 이해하는 것이다. 그러나 지금까지의 보합재료 파괴연구는 주로 정적인 하중 하에서 연구되었다. 따라서 복합재료의 동적 파괴문제에 대한 연구가 절실하게 요구되어 본 연구에서는 등방성-등방성 이종재료의 접합계면에서 균열이 동적모드 I 과 II 하중을 받아 고속으로 전파할 때 균열전파특성에 대하여 연구하는 것이 본 연구의 주된 목적이고 세부적인 내용은 아래와 같다.
제1차 연도 연구내용
이종재료의 동적 균열전파문제를 연구하기

구조물의 파괴문제에 있어서 중요한 것은 동적 하중상태 하에서 균열선단부근의 동적 응력 및 동적 변위상태를 이해하는 것이다. 그러나 지금까지의 보합재료 파괴연구는 주로 정적인 하중 하에서 연구되었다. 따라서 복합재료의 동적 파괴문제에 대한 연구가 절실하게 요구되어 본 연구에서는 등방성-등방성 이종재료의 접합계면에서 균열이 동적모드 I 과 II 하중을 받아 고속으로 전파할 때 균열전파특성에 대하여 연구하는 것이 본 연구의 주된 목적이고 세부적인 내용은 아래와 같다.
제1차 연도 연구내용
이종재료의 동적 균열전파문제를 연구하기위해서는 반드시 전파균열선단의 응력 및 변위 상태를 이해해야 하므로 1차 연도의 연구내용은 아래와 같다.
1) 등방성-등방성 이종재료의 접합계면에서 고속 전파하는 균열의 속도가 고려된 이종탄성상수 유도
2) 등방성-등방성 이종재료의 접합계면에서 고속 전파하는 일반적인 응력장과 변위장 유도 및 응력확대계수와 응력 변위와의 관계를 나타내는 응력장 및 변위장유도
3) 본 연구에서 유도한 응력장과 변위장등을 사용하여 동적모드 I과 II 하중상태의 균열 전파특성 파악
4) 광탄성 실험용 이종재료 개발
제2차 연도 연구내용
1차 연도에서 유도된 이종재료의 동적균열 전파문제의 응력장 및 변위장의 타당성을 입증하기 위하여 아래와 같은 사항을 제2차 연도의 연구내용으로 정한다.
1) 광탄성 실험용 이종재료의 동적식물성치 및 응력프린지치의 측정
2) 광탄성 실험용법에 의한 이종재료의 동적응력확대계수 결정법 개발
3)본 연구에서 유도된 응력장 및 변위장식의 유효성 입증

Abstract ▼

Recently, the various composite materials with high strength and light weight have been developed and the various bonded bimaterial have been used in engineering divisions. But the fracture behaviors of the interlace crack in dissimilar bimaterial are complex and dangerous than those of the crack in

Recently, the various composite materials with high strength and light weight have been developed and the various bonded bimaterial have been used in engineering divisions. But the fracture behaviors of the interlace crack in dissimilar bimaterial are complex and dangerous than those of the crack in homogeneous material. Therefore the fracture problems for interface crack in dissimilar bimaterial have been interestingly studied by many researchers. Generally, the fracture in structure occurs under dynamic or static loading but it is apt to occur more easily and more dangerously in dynamic loading than in static loading. But up to now, the stress analysis and fracture mechanics have been studied under static loading and we have the difficulty in appling the static results to the design of the structure under dynamic loading. Therefore the dynamic stress and fracture characteristics for bimaterial are investigated in this study. When the crack is propagated with constant velocity along interface between isotropic and isotropic materials, the relationship between stress components and stress intensity factors are represented and the general stress and displacement fields and the fields at crack tip are derived. When the crack propagation' velocity is zero, the stress and displacement fields for interlacial propagating crack obtained in this study are the same as those for the stationary crack, and when physical properties of dissimilar bimaterial are same, they are the same as those for propagating crack in isotropic material. The faster crack propagation velocity. the greater the stress and dispiacement around crack tip and they have the mixed mode state under only mode lorn loading and occur the stress oscillation and displacement overlap. The stress and displacement oscillation at interfacial crack tip occur because of oscillation index( E), the greater the difference of physical properties of bimaterial and the faster the interfacial crack propagation velocity, the greater the oscillation index. The dynamic stress intensity factors are obtained from exact solution for an infinite plate and boundary collocation method for a finite plate when crack is steadily propagated along interface. And the photoelastic fringe patterns are graphed by appling the stress and displacement components, and the stress fringe values to the stress-optic law. To prove the appropriateness of theoretical photoelastic fringe patterns, this study does the photoelastic experiment. In the first, dissimilar isotropic bimaterials are developed, which have not the remaining stress along interface. And dynamic physical properties and stress fringe values are calibrated. The dynamic physical properties and stress fringe values are about 20% greater than static those. Experimental dynamic stress intensity factors and fringe patterns are like the theoretical those.

목차 Contents

• 표지...1
• 목차...2
• 제출문...3
• 2. 연구계획서 요약문(국문)...4
• 3. 연구내용...5
• 가. 연구결과 요약문(국.영문)...5
• 나. 서론...7
• 다. 연구방법 및 이론...8
• 라. 결과 및 고찰...37
• 마. 결론...47
• 바. 인용문헌...49
• 4. 논문발표목록서 및 자체평가서...51