경사진 균열을 가진 직사각형 시편의 균열진전 거동 연구 = Fracture Analysis of Rectangular Tensile Specimen Configuration with Slanted Crack

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 경사진 균열을 가진 사각형 인장시험 시편형상에 대해 반복계산에 의한 가상균열진전법과 CZM (Cohesive Zone Modeling) 방법을 사용하여 균열전파거동을 연구하였다. 사각형 시편형상은 2차원 평면요소를 사용＊ 하여 이산화 하였으며 경사진 균열을 외연적으로 나타내도록 모델링 하였다. 가상균열진전해석에서는 반복적으로 선형탄성파괴역학적 방법으로 균열전파 방향을 계산한 후 작은 크기의 斗상균열 크기만큼 균열크기를 증가시키도록 하였고, CZM 방법에서는 균열이 전파될 것으로 예측되는 지역에 위치한 모든 요소들 사이에 코히시브 요소를 삽입한 후 해석을 수행하여 해석형상의 응력상태에 따라서 균열의 전파경로가 결정되도록 하였다. 코히시브 트랙션-분리 관계식의 초기강성 및 요소의 형상 둥이 균열전파가 거동 에 미치는 영향을 체계적으로 조사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the crack propagation behavior of rectangular tensile specimen with slanted center crack was studied by an iterative virtual crack propagation method (IVCP) and cohesive zone modeling (CZM), The rectangular specimen configuration was discretized using 2-dimensional plane elements with the slanted center crack modeled explicitly. In the IVCP method, first the crack propagation direction was calculated by LEFM based methods and then a small sized virtual crack was extended successively. In the CZM method, the cohesive elements were inserted between the sides of every bulk element in the region where the crack was thought to propagate. The effect of the initial stiffness of the traction-separation relation and element shapes on the crack propagation behavior was systematically investigated.