EFG법을 사용한 다수균열 함유 강부재의 피로균열 성장거동 해석

서지정보

· 발행기관 : 한국전산구조공학회
· 수록지 정보 : 한국전산구조공학회 논문집 / 12권 / 4호
· 저자명 : 이상호, 윤영철

초록

본 연구에서는 요소를 사용하지 않는 새로운 해석방법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 복수의 초기균열을 지닌 강재가 반복피로하중을 받는 경우 균열들이 점진적으로 성장하여 부재가 파단에 이르는 과정을 해석적으로 규명하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반적인 피로균열성장법칙을 EFG법을 이용한 균열해석 알고리즘에 적용하여 복수의 균열들이 각각의 응력상태에 따라 차별적으로 성장해 나가는 과정을 해석할 수 있는 알고리즘을 도입하고 이를 바탕으로 다양한 하중상태하에서 복수의 균열들의 성장경로를 추정함과 동시에 이에 따른 잔존수명을 산정할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법을 피로균열 발생빈도가 큰 몇가지의 강부재 형태에 적용해 본 결과 다수균열 함유 부재의 피로균열 성장거동과 균열들의 피로수명을 성공적으로 예측할 수 있었다.

영어초록

The simultaneous multiple crack growth analysis in a steel structural component under cyclic fatigue
loading using a meshfree computational method called Element-Free Galerkin (EFG) Method has been
studied. The modeling of multiple cracks gradually propagating from the given initial defects or
notches like crack condition simulating the component crack fai lure mode has been achieved. A general
fatigue crack growth law has been applied to the EFG stress analysis of steel components with
multiple cracks. An algoríthm that calculates the remammg fatigue life of the component has been
developed based on the technique which can predict a unique multiple crack growth path for v없10US
stress state with accuracy. The developed method was used to analyze two structure components (1) a
plate with two initial punched holes and (2) a cross shaped plate with two initial cracks at the coped
region under various loading conditions. The resu1ts show most probable crack growing path and rate
as well as the remaining fatigue life for the analyzed components under given loading condition

참고자료

· 없음