Using the Ando equation derived by treating as a nonlinear problem for the plastic behavior of fatigue fracture and the Tange equation derived from the El Haddad equation, the fatigue limit and threshold stress intensity factor were determined and the crack length dependence was evaluated. The threshold stress intensity factors were almost identical for the two equations although the basic idea and form of the equations are quite different. The ratio of stress intensity factor/threshold stress intensity factor using the modified Goodman fatigue limit is same for each crack length regardless of the stress ratio. The Tange equation (using α = 1) and the Ando equation were conservatively evaluated due to the decrease in the ratio of stress intensity factor/threshold stress intensity factor as the stress ratio increased at fatigue limit maximum value.
본 연구는 피로파괴과정의 소성거동을 비선형문제로 취급하여 유도한 Ando 식과 미소균열의 피로한도를 취급한 El Haddad 식에서 유도된 Tange 식을 사용하여, 균열재의 피로한도와 하한계응력확대계수를 구하고, 균열길이 의존성을 평가하였다. 균열재의 피로한도와 하한계응력확대계수는 두 식을 사용하여, 균열길이에 따른 영향을 평가하였다. 응력비에 따르는 피로한도는 수정 굿맨과 피로한도 최대값 일정에서 얻어진 것을 사용하였다. 각 응력비에서 얻어진 균열재의 피로한도는 수정 굿맨과 피로한도 최대값 일정에서 얻어진 피로한도의 차이에도 불구하고, 균열깊이가 성장함에 따라서 균열재의 피로한도는 거의 비슷하게 나타났다. 그러나 0.3mm이하의 짧은 균열 피로한도는 각 응력비의 긴 균열의 하한계응력확대계수에서 벗어나, 0.3 mm 이하의 균열은 진전하지 않는 것으로 판단된다. Ando 식의 피로한도 미소균열식과 El Haddad 식에서 유도한 Tange 식은 기본적인 생각 및 식의 형이 전혀 다름에도 불구하고, 하한계응력확대계수는 거의 일치하였다. 수정 굿맨의 피로한도를 사용한 응력확대계수/하한계응력확대계수의 비는 응력비에 관계없이 각 균열 길이에서 같았으나, 결과적으로 를 사용한 Tange 식과 Ando 식은 피로한도 최대값 일정의 응력비가 증가함에 따라서 응력확대계수/하한계응력확대계수의 비가 작아져, 안정하게 평가되었다.
DBpia
