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금속재료의 다축 피로 파괴 한도에 대한 임계면 위치의 검토

전문가 제언: ○ 다축 피로 파괴 한도(multiaxial fatigue failure criteria)는 응력(stress) 기반의 한도, 변위(strain) 기반의 한도, 그리고 에너지(energy) 기반에서의 한도로 나누어 구할 수 있다. 이러한 한도에 따라서 임계면 접근법이라 불리는 형태로 구별될 수 있다. 이 접근법은 유효성과 광범위한 연구 범위 때문에 지난 수년 간 중요성이 증가하여왔다. 임계면 개념에 기반한 한도의 일반적인 목적은 등가 단축(equivalent uniaxial) 상태로 다축 응력 상태를 축소하는 것이다. 응력 한도에서 최초로 사용된 임계면 개념은 그 후 변위 한도와 에너지 한도에까지 도입되었다.

○ 응력에 기반한 피로 파괴 한도는 주기적인 경화 또는 연화의 영향을 고려해 넣을 수 없다. 만약 피로 시험이 응력이 제어되는 시스템 하에서 진행되었다면 주기적인 경화 또는 연화의 영향은 오직 변위의 이력 안에서만 나타날 수 있는데, 이것은 응력에 기반한 피로 파괴 한도를 고려하지 않은 것이다.

○ 피로현상에 대한 연구의 진보와 더불어 균열 형태에 대한 많은 모델들이 제안되어졌다. 임계면 접근법에 기반하여 피로 수명을 계산하기 위한 알고리즘은 균열 형태의 의존성에 의해 규정되어진다. 많은 연구가들은 초기 상태의 균열면이 최대 전단 응력면과 일치하고 전파 기간의 균열면은 최대 수직 응력면과 일치하고 있다는 것에 동의하고 있다. 많은 저자들에 의해 분류된 각 상에서의 균열의 길이와 피로 수명은 많은 인자들에 의존하고 있다. 각 상의 지배성도 또한 수직과 전단 응력에 의해 발생된 손상 메커니즘에 대한 재료의 민감도에 의존한다.

저자: Karolczuk, A; Macha, E
자료유형: 학술정보