순수티타늄 용접재의 피로수명 예측에 관한 연구 = A Study on the Fatigue Life Prediction of Welded Materials of Pure Titanium
저자
최병기 (조선대학교 공과대학 기계공학부) ; 국중민 (조선대학교 대학원 기계공학과) ; 장경천 (조선대학교 대학원 기계공학과)
발행기관
朝鮮大學校 機械技術硏究所(THE RESEARCH INSTITUTE OF MECHANICAL TECHNOLOGY CHOSUN UNIVERSITY)
학술지명
機械技術硏究(THE JOURNAL OF THE INSTITUTE RESEARCH OF MECHANICAL TECHNOLOGY)
권호사항
발행연도
2001
작성언어
Korean
주제어
KDC
550.000
자료형태
학술저널
수록면
105-124(20쪽)
제공처
소장기관
본 연구에서는 순수티타늄를 TIG용접하여 모재와 용접재의 피로시험을 수행하여 피로크랙 진전거동을 고찰하고, Nisitani가 제안한 역학적 변수에 의해 재료상수를 구한 후 그 적용성을 검토해 보았으며 얻어진 결과는 다음과 같다.
1. 동일한 하중비 조건에서 피로수명은 모재에 비해 Specimen-A, B, C는 각각 약 481%, 751%, 562% 크게 조사되었다.
2. 동일한 조건의 시험편에서 피로수명은 하중비 0.01에 비해 0.1과 0.2는 평균적으로 129%, 180% 크게 나타났다.
3. 모재 시험편를 제외한 용접재 시험편에서 피로크랙이 3mm 진전되는데 소모된 반복수는 전체피로수명의 약 90%를 차지하였으며, 이후에는 급속파단이 일어났다.
4. 본 재료에 실험으로부터 얻어진 재료상수를 이용하여 Nisitani의 피로크랙 전파속도 예측식에 적용하여 피로수명을 예측한 결과 노치의 위치 및 하중비에 관계없이 약 5% 내외의 낮은 오차를 보이며 잘 일치함을 알 수 있었다.
In this study, the fatigue test was carried out with pure titanium and TIG welded material using in chemical plants and airplane frames etc.. The fatigue the propagation behavior and the fatigue life were investigated at 190% (400 kgf) of fatigue limit of base metal. Then, we compared and reviewed the result of experimented values and predicted values with the fatigue crack propagation equation reported by Nisitani in the present study.
The summarized results are as follows;
1. The fatigue life of specimen B was showed to be about 751% longer than that of the base material at same load ratio.
2. The average fatigue lives at R=0.1 and 0.2 were respectably showed to be about 129% and 180% longer than that at R=0.01 at the same condition.
3. The fatigue life of the welded specimen was consumed about 90% of the whole fatigue life to grow 3mm fatigue crack length and then, the rupture was occurred rapidly.
4. The fatigue lives were predicted with the formula of the fatigue crack propagation, da/dN = C_2a^p_2, and compared with the experimented results, the results were shown good and in agreement within 5.0% error regardless of the notch position.
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