![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-1](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0001.gif)
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![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-3](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0003.gif)
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![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-5](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0005.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-6](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0006.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-7](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0007.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-8](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0008.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-9](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0009.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-10](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0010.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-11](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0011.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-12](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0012.gif)
![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-13](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0013.gif)
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![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-15](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0015.gif)
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![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-18](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0018.gif)
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![[파손분석, 설계] 고 주기 피로 HCF(High cycle fatigue)-20](http://images.happyhaksul.com/thumb/561/560054-0020.gif)
분야
docxI. 서 론
II. 이 론
1. Fatigue Failure
2. Stress Versus Life (S-N) Curves
3. Fracture Mechanics
4. 수정 내구한도
5. 평균응력과 응력진폭의 조합
III. Case Study
1. HCF in F404-GE-400 Turbofan Engine of CF-18 aircraft
2. High-cycle Fatigue of Ti-6Al-4V
IV. 결 론
V. 참고문헌
균열발생 단계(Crack-Initiation Stage)
공업재료는 연성이며 제조한 상태대로는 균열이 존재하지 않지만, 일반적으로는 입자, 함유물 등을 포함하고 있다고 가정한다. 미시적 크기에서 금속은 균질하지도 않고 등방성도 아니다. 또한 기하학적으로 응력집중(노치)이 되는 부분이 있다고 가정한다.
노치에서 응력이 진동함에 따라서 국부적인 항복이 응력집중에 의해서 나타날 수 있다. 이러한 국부적인 소성항복은 변형을 일으켜 미끄럼 띠(전단운동에 의한 강한 변형영역)를 재질의 결정에 따라 형성한다. 응력이 변동함에 따라서 추가적인 미끄럼 띠들이 발생하고 유착되어서 미소균열이 된다. 노치가 없는 경우에도 재료의 어떤 지점에서 항복강도를 넘어선 변형이 일어날 경우 이와 같은 메커니즘을 가진다. 또한 재료에 이미 존재하는 기공이나 함유물 응력증가 인자로 작용되어 균열을 발생시킨다.
취성재료는 연성재로와 달리 균열을 더 빨리 발전시키는 경향이 있다. 대개 균열발생 단계를 건너 뛰어 미소균열 역할을 하는 기공, 함유물이 있는 지점에서 바로 균열성장으로 진행된다
균열전파 단계(Crack Propagation Stage)
미소균열이 존재하면 파괴역학 메커니즘이 적용되기 시작한다. 날카로운 균열은 초기 노치의 응력집중보다 더 큰 응력집중을 일으킨다. 소성영역은 인장응력이 균열을 열 때마다 균열 끝에서 발달하여 균열 끝을 무디게 만들어 응력집중효과를 감소시킨다. 때문에 균열은 조금씩 성장한다. 변동하중으로 압축, 인장이 순환될 때 균열은 열고 닫힘을 반복한다. 이 경우 항복은 순간적으로 멈추고 균열은 다시 날카롭게 되고 균열의 길이는 늘어나는 과정을 반복한다. 이러한 과정은 국부응력이 균열 끝에서 인장항복 이하에서 인장항복 이상으로 순환하는 한 계속되며 균열은 최대 인장응력의 수직방향을 따라서 성장한다.
균열전파 성장률은 매우 작아서 매 사이클당 〖10〗^(-8)에서 〖10〗^(-4)in 이지만 매우 많은 사이클을 통해 성장해간다.
Fig. 2 알루미늄 합금의 균열표면에서 피로 줄무늬
Fig. 3 피로파괴 모식도
- Corey Kinart, Maj. Pierre Theriault “Canadian Forces Experience with Turbofan HCF - Case Study
- R. O. Ritchie, D. L. Davidson, B. L. Boyche, J. P. Campbell, O. Roder “High-cycle fatigue of Ti-6Al-4V”
- Norman E. Dowling “Mechanical behavior of materials : engineering methods for deformation, fracture, and fatigue” Prentice Hall
- R. L. Norton “Machine design - An integrated approach” pearson education
- http://en.wikipedia.org/wiki/Fatigue_%28material%29#High-cycle_fatigue
