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금속재료의 피로거동

전문가 제언: ○ 금속재료의 피로성질은 재료가 견디는 반복응력의 값, 즉 피로강도 또는 피로균열의 발생ㆍ전파거동을 분석하고 설계하는 기술로서 반복응력을 받는 부재를 설계하는데 이들에 관한 정보가 매우 중요하다.

○ 피로데이터는 분산(scatter)이 매우 심하므로 이를 정확하게 분석하기 위해서는 일본의 Seikoku, Muraue, Siebel 등이 제시한 분석 기구를 폭넓게 활용하는 것이 필요하다. 또한 같은 응력 크기에서 시험한 시편에서 얻어진 피로수명도 서로 다르므로 피로수명이나 피로한도를 설계에 고려해야 할 경우에는 이에 따른 불확실성(uncertainty)을 고려해야 한다.

○ 균열의 양이 매우 적어 노치계수의 산출이 어려운 경우, 응력구배(χ)와 노치의 곡률반경(ρ)보다도 최대 인장응력에 수직한 방향의 결함의 크기가 중요하므로 이에 관한 주의가 필요하다.

○ 용접부의 피로거동은 용접품질을 크게 변화시키므로, 용접시공 과정에서 품질을 관리하는 것이 매우 중요하다. 또한 용접부는 균열 또는 균열과 같은 결함을 지니고 있다. 그중에서 용접 단면부의 갑작스런 변화, 용접 토우, 용접의 출발점과 끝나는 위치, 기공, 융합불량 등과 같이 응력집중을 초래하는 결함에 주의를 해야 한다.

○ 일본 Hokkaido University에서 금속재료의 피로강도의 특성과 피로균열의 진전을 포함하는 피로거동에 관하여 분석한 자료는 용접구조물을 포함한 기계류부품과 강구조물의 피로성능을 확보하고 품질을 높이는데 매우 유익한 자료로 활용할 수 있다.

저자: Takashi Nakamura
자료유형: 학술정보