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금속피로와 피로파괴에 대한 견해

전문가 제언: ○ 실용 기계부품이나 구조물 등에 적용 시 예상치 못한 파괴를 미연에 방지하고 부품의 수명이나 교체시기를 예측하여 궁극적으로 안전을 도모하고 물적 인적 피해를 방지하려는 노력이 부단히 진행되고 있다. 최근 국내의 기계, 항공, 조선 및 자동차 산업의 고도화와 더불어 각종 기계부품의 피로 및 파괴현상에 대한 관심이 특히 산업체를 중심으로 높아지고 있다.

○ 금속재료의 피로강도에 영향을 미치는 인자는 극히 많으며, 재료나 열처리가 동일할지라도 시험재료의 크기, 형상, 표면의 끝손질 정도에 따라 복잡한 영향을 받는다. 또 부식의 존재, 온도조건에 따라 피로강도가 현저히 저하되는 경우가 있다. 따라서 금속소재의 피로 및 파괴에 관한 이론적 연구와 파손 분석 등의 응용분야에 관한 광범한 연구가 대단히 중요하게 되고 있다.

○ 피로설계에 있어서 해석적인 예측 수단도 역시 매우 중요하다. 피로실험은 시간과 경비 면에서 큰 부담이 되므로, 신속하고 정확하게 피로강도를 예측할 수 있는 소프트웨어는 설계자에게 매우 긴요한 도구가 된다. 강도의 예측 수단으로서 가장 흔히 쓰이는 방법의 하나는 유한요소해석 소프트웨어를 이용한 응력해석이다.

○ 최근 해외에서는 피로해석 소프트웨어의 연구개발의 발전과 함께 금속재료의 피로해석에 대한 이론 및 응용 연구가 매우 활발하게 진행되고 있다. 국내에서도 피로해석 소프트웨어가 개발되고 있으나 현재 상용화된 소프트웨어는 전문가가 아니면 좋은 결과를 기대하기 어려운 단점이 있다. 따라서 현장의 설계자나 피로 전문가 모두가 쉽게 활용할 수 있는 소프트웨어의 개발과 함께 피로해석 및 그 응용기술이 크게 발전할 수 있기를 기대한다.

저자: AKINIWA Yoshiaki
자료유형: 학술정보