알루미늄 합금 7475-T7351의 랜덤하중하의 피로균열 진전거동 평가

Abstract

다양한 응력비의 협대역과 광대역 랜덤하중하에서 알루미늄 합금 7475-T7351의 피로균열전전 시험을 수행하고 균열닫힘 거동에 대해서 상세히 검토하였다. 특히, 균열열림하중의 거동과 랜덤하중의 특성과 파형길이의 영향에 대해서 집중적으로 검토하였다. 랜덤하중하에서 균열열림하중을 결정하기 위해서, 신 수정 ASTM 방법(n-ext ASTM 방법)을 이용하였으며, 이유는 n-ext ASTM 방법이 ASTM 방법의 두가지 중대한 결점(불연속 및 비일관성 문제)를 해결한 방법이기 때문이다. 랜덤하중하의 균열열림비는 거의 일정하였으며 일정진폭하중의 값보다 큰 것을 확인하였다. 이는 일정진폭하중시험으로 얻어진 균열열림하중을 기초로 하여 랜덤하중하의 균열진전을 예측하면 안전하지 않을 수 있다는 것을 의미한다. 랜덤파형과 파형길이의 영향은 그리 크게 나타나지 않았다. n-ext ASTM 방법에 의해 측정된 균열열림하중을 검증하기 위해서 랜덤하중하의 피로균열진전을 균열닫힘 모델을 기초로 하여 측정된 균열열림하중을 이용하여 예측하였다. 모든 예측결과가 흩어짐계수 2 안에 있어, 예측결과와 시험결과가 잘 일치하고 있음을 나타내었다. 랜덤파형과 랜덤파형 길이에 무관하게 균열열림비가 거의 일정하다는 랜덤하중하의 특징적인 균열닫힘 거동에 기초하여, 랜덤하중하에서 균열진전에 대한 간편한 추정절차를 제안하였다. 이 간편한 추정절차는 랜덤하중하에서 균열진전을 예측하는데 매우 유용하고 편리할 것이다.