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첨단기술정보

파괴역학과 피로

전문가 제언: 파괴역학의 발전으로 피로 해석에서 다음과 같은 것이 가능하게 되었다.

(1) 피로균열 진전 해석 프로그램의 발전
해석적인 의 정의에서부터 유한요소해석에 의한 수치해석을 거쳐 피로균열을 축차 해석하는 응용프로그램도 개발되어 있다. 기술의 발전으로 버튼하나로 해석이 가능한 시대가 된 것이다. 그 기본이론이나 실험의 배경 등을 이해하여 사용하면 보다 강력한 도구가 될 것이다.

(2) 피로균열의 제어와 보수
강재 교량에서는 교통량의 증가와 더불어 다양한 피로균열이 발생하고 있어 보수?보강기술의 요청이 많다. 균열에 수지를 주입하여 균열개구량을 작게하여 수명연장을 도모하는 기술도 검토되고 있으며, 균열의 표면에 탄성계수가 큰 CFRP를 첨부하여 균열개구량을 작게 하여 피로균열의 보수, 보강효과를 검토하는 예도 있다.

파괴역학적 고찰로부터 ICR처리라고 하는 간편한 균열보수 기술을 소개하면 다음과 같다. 즉 피로균열의 표면근방을 두드려 소성유동을 발생시켜 열린 균열을 닫히게 한다. 작용응력에 의해 균열이 개구하지 않게 되면 의 edge 균열은 내부균열로 볼 수 있으며, 따라서 균열길이가 1/2로 된 것과 등가로 되어 피로수명이 3배로 늘어나는 결과가 예측된다.