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현홍철(Hong Chul Hyun),이진행(Jin Heang Lee),Rickhey Felix,이형일(Hyungyil Lee) 대한기계학회 2013 大韓機械學會論文集A Vol.37 No.12
본 논문에서는 cohesive zone 모델을 이용한 유한요소해석에 기초해 압입 파괴인성 평가식을 제시한다. 먼저 Vickers 압입균열해석에 기초해 다양한 물성변수(항복변형률 εo, 푸아송비 ν, 영률 E)의 들이 균열크기에 미치는 영향을 분석하고, 파괴인성을 압입 시 측정되는 최대하중과 균열길이로 나타낼 수 있는 수식을 회귀로 얻었다. 아울러 접촉길이 a, E/H (H: 경도) 등을 추가 압입변수로 선정해 다양한 형태의 파괴인성평가법을 제시했다. 이후 동일 압입하중에서 압입자각 및 압입자 형태와 균열 크기의 관계를 분석해 Vickers 압입 파괴인성평가법을 다양한 압입자 형태로 확장했다. 본 연구에서 제안된 평가식을 이용하면 압입시험으로 얻어지는 데이터로부터 바로 취성재료의 파괴인성을 예측할 수 있다. In this study, we proposed an indentation evaluation method for fracture toughness using cohesive finite element simulations. First, we examined the effect of material properties (yield strain, Poisson"s ratio, and elastic modulus) on crack size during Vickers indentation and then generated a regression formula that explains the relations among fracture toughness, indentation load, and crack size. We also proposed another indentation formula for fracture toughness evaluation using the contact size a and E/H (H: hardness). Finally, we examined the relation between the crack size and the indenter shapes. Based on this, we can generate from the formula obtained using the Vickers indenter a formula for an indenter of different shapes. Using the proposed method, fracture toughness is directly estimated from indentation data.