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저자정보
김근휘 (연세대학교) 임지훈 (브이테크) 임윤묵 (연세대학교)
저널정보
대한토목학회 대한토목학회논문집 A 大韓土木學會論文集 제28권 제4 A호
발행연도
2008.7
수록면
529 - 536 (8page)

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구조물의 파괴 거동은 하중의 재하 속도에 따라 달라지는 특성을 보이는데, 이는 재료의 속도 의존성으로부터 비롯된다고 할 수 있다. 이러한 현상은 공학의 여러 분야에서 관심사였지만, 파괴 메커니즘이 명확히 규명되지 않았기 때문에 수치 해석을 통한 연구에는 그 한계점과 어려움이 상존하였다. 본 연구에서는 파괴 거동의 속도 의존성을 이해하고자, 취성재료를 대상으로 입자동역학을 이용한 수치해석을 수행하였다. 직접 인장 시험 시뮬레이션을 위해 노치가 있는 시편을 모델링하고, 취성재료가 갖는 특성을 표현하기 위해 Lennard-Jones 포텐셜을 사용하였다. 6가지의 다른 하중 속도에 따른 균열의 거칠기, 균열의 후퇴와 멈춤, 분기 현상과 같은 동적 파괴 특성을 관찰하였다. 해석 결과를 통해 하중 속도에 따른 파괴 거동의 변화 원인을 에너지 유입-소모율의 개념을 도입하여 설명하고, 재료의 파괴 메커니즘이 갖는 속도 의존성에 대해 이해할 수 있는 단초를 마련하였다. 또한, 기존 실험과의 비교를 통해 실제적인 현상과의 유사성을 밝힘으로써 입지동역학의 공학적 적용 가능성을 제시하였다.
#dynamic fracture mechanics #rate dependency #brittle material #molecular dynamics #energy inflow-consumption rates #동적 파괴 역학 #속도 의존성 #취성재료 #입자동역학 #에너지 유입-소모율

목차

Abstract
요지
1. 서론
2. 입자동역학의 입자 운동 방정식과 거시적 적용
3. 해석 모델 및 균열 추출 방법
4. 해석 결과 및 균열의 속도 의존성 분석
5. 결론
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