파괴인성 시험법 및 충격 시험

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최초 등록일
2007.01.28
최종 저작일
2006.10
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소개글

파괴 인성과 충격 인성 측정하는 방법과 원리를 담았습니다.

목차

파괴역학적 파괴인성 시험법이란?
1. 인장충격시험
2 충격 굽힘시험

본문내용

철강 재료의 균열개시 파괴인성을 평가하기위해서 가장 널리 사용되는 시험법은 콤팩트 인 장시험편(Compact Tension Specimen)을 이용한 KIC 및 JIC시험, 3점 굽힘 시혐편(Three Point Bending Specimen)을 이용한 CTOD(Crack Tip Opening Displacement)시험의 3가지 이다. 이중에서도 용접부를 포함한 구조용 강재의 인성평가에 가장 널리 사용되고 있는 시험법은 3점 굽힘 CTOD 시험법이다.
균열의 첨단부에 있어서, 파괴에 앞서 균열면이 서로 벌어지는 것이 Wells에 의해 관찰되었으며, 소성변형은 초기의 날카로운 균열을 무디게 했다. 이러한 균열의 무딘 정도는 재료의 인성값에 비례하여 증가하는 것을 바탕으로 하여 Wells는 파괴인성의 측정으로 균열선단에서 개구변위를 제안하였는데, 오늘날 이 매개변수는 CTOD로 알려져 있다. 일반적으로 재료가 항복응력보다 충분히 낮은 응력에서 파괴되거나 또는 평면변형 상태에 있을 경우 등, 소성역이 균열크기에 비하여 작을 때에는 선형파괴역학을 적절하게 이용할 수가 있다. 이와 같은 경우에는 선형파괴역학 파라메터인 KIC로서 파괴인성을 특성 지을 수 있다. 그러나 균열선단에서의 소성역이 커지는 경우, 즉 짧은 크랙을 가지고 있는 저인성 재료나 고인성 재료에 대해서는 선형파괴역학을 적용시킬 수가 없다. CTOD시험의 가장 큰 장점은 파괴역학에 기초한 다른 시험법인 KIC 나 JIC 평가법과는 달리 평면변형조건(Plane Strain Condition)을 완화하여 실재구조와 같은 두께의 시험편을 사용 한다는 점으로서, 이는 벽개 파괴에 대한 판 두께 효과가 명확하지 않다는 이유에 근거한 것이다.

참고 자료

재료과학, 재료역학

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