In this study, we investigated the change in fracture properties after friction stir welding on Al606. In the L-T direction test, the fracture toughness of the unwelded base material was 275 MPa, and the specimen subjected to friction stir welding (FSW) was 227 MPa, showing that the fracture toughness decreased significantly with friction stir welding. In the T-L direction test, the difference between the base material and the weld material was not large, but the fracture toughness was shown to decrease during welding. In the comparison of the L-T direction and the T-L direction, it was found that both the base material and the weld material showed high fracture toughness in the L-T direction.In this study, the following conclusions were obtained after friction stir welding of Al 6061-T6.

Few studies have been performed on ZrB2- graphite platelet composite made by spark plasma sintering (SPS) technique. In this research, the influence of adding graphite platelets (Gp) with and without SiC on the fracture toughness of ZrB2 ceramic was studied. The ZrB2- 10Gp, ZrB2- 15Gp, ZrB2- 30SiC-10Gp, and ZrB2- 30SiC-15Gp specimens were sintered by the SPS method at the temperature of 1850 °C for 8 min. The fracture toughness and work of fracture (WOF) were evaluated using the Single-Edge Notched Beam (SENB) technique. It was found that the fracture toughness and WOF were improved by the alone and combined addition of Gp and SiC to the monolithic ZrB2. The maximum fracture toughness of 4.8 ± 0.1 MPa m1/ 2 was obtained for the ZrB2- 15Gp specimen. It seems that adding Gp alone was more effective in enhancing the fracture toughness of ZrB2 than the combined addition of Gp and SiC. While the addition of Gp and SiC simultaneously modified the densification behavior to reach full-densified samples.

Interfacial adhesion between carbon fiber and epoxy resin mostly determine the mechanical properties of the carbon fiber/ epoxy composites and the chemical structures of epoxy resin and hardener plays an important role. In this regard, stereoisomerism of epoxy hardeners, such as 3,3′ and 4,4′-DDS (diaminodiphenylsulfone), can have significant influence on the fracture toughness of the cured epoxy and related carbon fiber composites. Therefore, this study aims to investigate the influence of stereoisomerism of epoxy hardeners on fracture toughness of the carbon fiber/epoxy composites. Triglycidyl aminophenol (TGAP) are selected as epoxy resin and 3,3′- and 4,4′-DDS are selected as epoxy hardener. Wetting behaviors and fiber matrix adhesion of TGAP/DDS mixtures onto carbon fiber are investigated and fracture toughness (KIC) of TGAP/ DDS mixtures are also investigated. Then, the mode II fracture toughness test of the carbon fiber/TGAP/DDS composites are carried out to investigate the influence of hardener stereoisomerism on fracture toughness of the resulting composites. Wetting and fiber matrix adhesion to carbon fiber of TGAP/3,3′-DDS was better than those of TGAP/4,4’-DDS and KIC of TGAP/3,3′-DDS was also better than that of TGAP/4,4′-DDS. As a result of the synergistic effect of better wetting, fiber matrix adhesion, and fracture toughness of TGAP/3,3′-DDS, the mode II fracture toughness of the carbon fiber/ TGAP/3,3’- DDS composites was almost twice of that of the carbon fiber/ TGAP/4,4′-DDS composites. Based on the results reported in this study, stereoisomerism of the epoxy hardeners can influence the fracture toughness of the resulting composites as well as that of the resin itself. In other words, only small difference, such as the spatial arrangement of the molecular structure of epoxy hardeners can cause huge difference in the mechanical properties of the resulting composites.

In this study, lanthanum oxide (La2O3) dispersed molybdenum (Mo–La2O3) alloys are fabricated using lanthanum nitrate solution and nanosized Mo particles produced by hydrogen reduction of molybdenum oxide. The effect of La2O3 dispersion in a Mo matrix on the fracture toughness at room temperature is demonstrated through the formation behavior of La2O3 from the precursor and three-point bending test using a single-edge notched bend specimen. The relative density of the Mo–0.3La2O3 specimen sintered by pressureless sintering is approximately 99%, and La2O3 with a size of hundreds of nanometers is uniformly distributed in the Mo matrix. It is also confirmed that the fracture toughness is 19.46 MPa·m1/2, an improvement of approximately 40% over the fracture toughness of 13.50 MPa·m1/2 on a pure-Mo specimen without La2O3, and this difference in the fracture toughness occurs because of the changes in fracture mode of the Mo matrix caused by the dispersion of La2O3.

표층용 아스팔트 혼합물은 공극률 4%로 다져졌을 때 가장 우수한 공용성을 발휘하는 것으로 알려져 있어 밀입도 아스팔트 혼합물은 배합설계시 4%의 공극률이 얻어지는 아스팔트 함량을 최적아스팔트 함량(optimum asphalt content: OAC)으로 결정한다. 그리고 현장에서는 이 밀도의 96% 이상의 다짐도가 얻어지도록 공극률 6∼7%로 다짐한다. 하지만 이 경우 아스팔트 포장으로의 수분 침투방지를 보장할 수 없어 교량포장의 경우 상판에 방수 처리를 하도록 요구하고 있다. 따라서 아스팔트 포장의 공극률을 0%에 가깝도록 다짐하면서도 공용성을 잘 유지할 수 있다면 방수 처리공정을 생략할 수 있고 포장의 수명도 보장 할 수 있어 일거양득일 것이다. 이에 공극률이 0에 가까우면서도 아스팔트 포장으로서의 특성을 유지할 수 있도록 하기 위해서는 바인더특성을 강화하고 그에 맞도록 골재 입도를 조정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 이렇게 공극률이 0에 가깝도록 개발된 무공극 아스팔트 콘크리트의 중요특성 중 하나인 휨 모드에서의 저온특성으로 유사파괴인성(pseudo fracture toughness: PFT)을 구하여 비교평가 하였다. 이를 위해 보 공시체를 제조하고 영하의 저온에서 3점 휨 시험을 통해 얻어진 하중-처짐 곡선에서 PFT를 구하고 이를 일반 13mm 밀입도 아스팔트(dense-graded asphalt: DGA) 혼합물을 비롯한 개질 SMA 혼합물 등과 비교하였다. 그 결과 무공극 아스팔트 혼합물의 유사파괴인성이 DGA의 4배 이상이 되는 등 가장 우수한 것을 확인 하였다. 이는 고성능의 바인더(PG 82-34)와 그에 맞는 입도조정 때문에 저온 하에서 가장 우수한 파괴인성을 보인 것으로 추정된다. 따라서 큰 균열저항성이 요구되며 방수가 필요한 교면포장 등에 사용할 경우 우수한 성능을 발휘 할 수 있을 것으로 판단된다.

It has been demonstrated in a previous study that carbon nanotube (CNT)/epoxy/basalt composites produce better flexural properties than epoxy/basalt composites. In this study, mode I fracture tests were conducted using CNT/epoxy/basalt composites with and without seawater absorption in order to investigate the effect of the seawater absorption on the mode I fracture toughness (GIC) of the CNT/epoxy/basalt composites. The results demonstrated that the compliance of the seawater-absorbed specimen was larger than that of the dry specimen at the same crack length, while the opposite result was obtained for the fracture load. The GIC value of the seawater-absorbed CNT/epoxy/basalt composites was approximately 20% lower than that of the dry CNT/epoxy/basalt composites.

Lanthanum oxide was introduced to molybdenum powder by liquid-liquid doping and liquid-solid doping respectively. Mo alloys were prepared by powder metallurgy technology. The size distribution and feature of dopant particles and the fractographs of Mo alloys were investigated by TEM and SEM respectively. The results indicated that liquid-liquid doping method is favorable for refining and dispersing particles uniformly in matrix. Fracture toughness of Mo alloys prepared by liquid-liquid doping showed better results than that of liquid-solid doping. Furthermore, the influences of the size distribution of on properties of Mo alloys was discussed by dislocation pile-up theory.

Three point bending tests of single edge notched beam (SENB) specimens were carried out to evaluate the fracture behavior of the fine-grain isotropic nuclear grade graphite, IG-11. To measure the crack initiation point and the subsequent crack growth, the direct current potential drop (DCPD) method and a traveling microscope were used. The effects of test variables like initial crack length, specimen thickness, notch type and loading rate on the measured fracture toughness, KQ, were investigated. Based on the test results, the ranges of the test variables to measure the reliable fracture toughness value were proposed. During the crack growth, the rising R-curve behavior was observed in IG-11 graphite when the superficial crack length measured on the specimen surface was used. The increase of crack growth resistance was discussed in terms of crack bridging, crack meandering, crack branching, microcracking and crack deflection, which increase the surface energy and friction force.

하이브리드 복합재료(Hybrid composites) 의 층간 파괴 인성치에 영향을 주는 인자 중 적층순서, 하중점변위율, 초기크랙길이를 변화 시켰을 때의 실험 결과는 다음과 같다. (1) CF/CF, CF/GF. GF/GF로 적층하였을 경우 층간파괴인성치값은 서로 같은 계면을 성형한 것보다 서로 다른 계면을 적층한 CF/GF의 경우가 강도면에서 가장 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. (2) 하중점변위율은 미세한 변동은 있었으나, 하중점변위율의 영향은 거의 받기 않는 것을 알 수 있었다. (3) 초기크랙을 변화시켰을 때, 초기크랙길이의 영향은 일정하지 않았다. CF/CF인 경우는 초기크랙이 짧은 경우, CF/GF. GF/GF인 경우는 초기크랙이 긴 경우에 높은 값을 나타났다. 이것은 GF 섬유가 직조형태의 프리프레그로 되어 있어 크랙의 진전에 따라 섬유부스러기 등의 생성에 따른 영향이라고 생각된다. (4) 적층순서에 따라 파면의 섬유 분포 형태가 달랐으며 CF/GF인 경우가 섬유의 파손형태가 가장 복잡하게 나타났으며, 이것이 높은 층간파괴인성치를 나타내는 원인이라고 판단된다.

본 연구는 재생골재를 사용한 콘크리트의 강도 및 파괴특성을 고찰하므로써 콘크리트 포장체에 적용성 여부를 검토하기 위해 수행하였다. 재생콘크리트의 초기강도는 낮았으나 재령 증가에 따라 기준콘크리트와 거의 유사한 값을 나타내었으며. 탄성계수는 골재 강성 차이로 인하여 낮게 나타났다. 또한 고로슬래그 미분말을 혼합한 재생콘크리트의 강도개선효과를 확인할 수 있었다. TPFM에 의한 파괴에너지는 초기재령에서 재생콘크리트의 파괴특성이 우수한 것으로 나타났으나, 재령증가에 따라 기준콘크리트와 유사한 값으로 나타났다. 또한 P-CMOD 측정결과로부터 이론적으로 구한 탄성계수 및 인장강도와 실험으로 구한 탄성계수 및 쪼갬인장 강도사이의 상관성은 매우 높은 결과를 나타내어 시험방법의 신뢰성을 확인할 수 있었다.

하이브리드 복합재료(Hybrid composite)의 모드 I 층간파괴인성치에 영영향 주는 인자 중 적층순서, 하중점변위율, 초기크랙길이를 변화 시켰을 때의 실험 결과는 다음과 같다. (1) CF/CF, CF/GF, GF/GF로 적층하였을 경우 층간파괴인성치값은 서로 같은 계면을 성형한 것보다 서로 다른 계면을 적층한 CF/GF 의 경우가 강도면에서 가장 높게 나타나는 것을 알 수 있다. (2) 하중점변위율을 0.2, 2, 20mm/min로 변화하였을 때, 미세한 변동은 있었으나, 허중점변위율의 영향은 거의 받지 않는 것을 알 수 있었다. (3) 초기크랙을 25, 30, 35, 40, 50mm로 변화시켰을 때 초기크랙길이의 영향은 일정하지 않았다. CF/CF인 경우는 초기크랙이 짧은 경우, CF/GF, GF/GF인 경우는 초기크랙이 긴 경우에 높은 값을 나타냈다. 이것은 GF 섬유가 직조형태의 프리프레그로 되어 있어 크랙의 진전에 따라 섬유부스러기 등의 생성에 따른 영향이라고 생각된다. (4) 적층순서에 따라 파면의 섬유 분포 형태가 달랐으며, CF/GF인 경우가 섬유의 파손형태가 가장 복잡하게 나타났으며, 이것이 높은 층간파괴인성치를 나타내는 원인이라고 판단된다.

경사기능 재료는 위치에 따른 특성 변화를 갖고 있어 변화하는 주변 환경에서 사용되는 재료의 응용성을 높일 수 있는 장점이 있다. 적합한 경사기능 재료의 제조를 위해서는 탄성률, 강도, 인성 등의 위치에 따른 변화를 예측하는 것이 필요하다. 그러나 재료 내에서의 탄성률 변화 등으로 인해 경사기능 재료에서 인성을 정량적으로 표현하는데는 어려움이 있으므로 이를 정량적으로 측정하고, R-curve를 결정하는 것은 재료의 응용성에 중요한 인자가 된다. 본 연구에

The notched Charpy and Izod impact tests are the most prevalent techniques used to characterize the effects of high impulse loads on ploymeric materials. An analysis method for rubber toughened PVC is suggested to evaluate critical strain energy release rates(Gc) from the Charpy impact energy measurements. An Instrumented Charpy Impact tester was used to extract ancillary information concerning fracture properties in addition to total fracture properties and maximum critical loads. The stress intensity factor Kd was computed for varying amounts of rubber contents from the obtained maximum critical loads and also toughening effects were investigated as well.

In this study, the fabrication of /5vol.%Cu nanocomposite and its mechanical property were discussed. The nanocomposite powders were produced by high energy ball milling of and Cu elemental powders. The ball-milled powders were sintered with Pulse Electric Current Sintering (PECS) facility. The relative densities of specimens sintered at and after soaking process at were 96% and over 97%, respectively. The sintered microstructures were composed of matrix and the nano-sized Cu particles distributed on grain boundaries of matrix. The nanocomposite exhibited the enhanced fracture toughness compared with general monolithic . The toughness increase was explained by the crack deflection and bridging by dispersed Cu particles.

샤피 V-노치 충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중을 이용하여 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성(KIa)을 예측할 수 있는 방법을 모색하고 그 타당성을 고찰하였다. 샤피충격 하중-변위 곡선으로부터 얻은 균열정지하중값의 변화는 특성온도로 보정된 지수함수의 형태로 잘 표현될 수 있었다. 특성온도 TPa=2kN은 실험적인 무연성천이온도(TNDT) 및 T41 J과 높은 상관성을 나타냈으며, 원자로압력용기강의 균열정지파괴인성을 표현하는 새로운 특성온도로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 균열정지하중값의 변화는 파면으로부터 측정된 안정균열길이의 변화와 매우 높은 상관성을 나타내었다. 따라서 무딘 노치를 갖는 시편에 대한 계장화샤피충격시험을 통하여 균열정지하중 및 안정균열길이를 측정하믈써 비교적 정확하게 원자로압력용기강에 대한 하한값의 파괴인성치(KIa)를 평가하는 것이 가능한 것으로 판단되었다.

The value of the mode I interlamina fracture toughness, GIC, is calculated by experimental compliance method, modified compliance method and beam theory. The value of the mode II interlamina fracture toughness, GIC, is evaluated by beam method, theory beam theory and compliance method. This paper describes the effect of load pint displacement rate and speicimen geometries for mode I and II interlaminar fracture toughness of glass fiber reinforced plastic composites by using double cantilever beam (DCB) and end notched flexure (ENF) specimen. For the load point displacement rate of increases whereas the value of 2,6 and 10 mm/min the value of GIC decrease as load point displacement rate increases whereas the value of GIC is found to be no significant effect. The value of GIC decreases as initial crack length increases. The fractured surface of the DCB and ENF samples are examined by scanning electron microscopy (SEM).

SiCp/6061AI 복합재료의 파괴인성을 평가하기 위하여 정적파괴인성에 대해서는 복수시험편법을, 동적파괴인성시험에 대해서는 stop block법을 실시하였다. 주균열은 예비균열의 선단에서 시험편두께방향 전역에 걸쳐서 일시에 발생하는 것이 아니고, 균열발생의 초기단계에서 국부적으로 형성된 균열이 시험편두께방향으로의 균열의 확장을 완료한 후 주균열로 이행해 간다. 정적 및 동적시험에서 컴플라이언스변화율법에 의해 검출된 균열발생점은 균열확장의 완료점과 거의 일치하고 있기 때문에 본 재료의 파괴인성 결정에 유효하다. 본 재료에서 동적파괴인성치는 정적파괴인성치보다 크게 나타났다. 이것은 동적충격시 입자파괴에 의한 에너지의 흡수.분산효과와 균열진전경로의 큰 편향에 기인한다고 생각된다.