ASTM E647 크랙 성장 da/dN 및 임계값 ΔKth

임계값 ΔK_th 측정을 위한 ASTM E647 표준과 피로 크랙 성장 da/dN은 크랙 성장 곡선의 1구간 및 2구간을 다룹니다. ASTM E647에 따른 크랙 성장은 주로 취성 재료에 대해 측정됩니다. 이때, 임계값 ΔK_th(1구간)와 피로 크랙 성장 da/dN(2구간) 사이에 차이가 생깁니다.

ASTM E647에 따른 임계값 ΔK_th 측정을 위해 시험 초기에 크랙 시작 영역의 하중 이상이 시편에 가해집니다. 하중 증폭을 계속 줄이면 크랙 성장률이 점점 느려집니다. 처음에는 균열 성장이 상당히 빠르다가, 시험 종료에 가까워지면 크랙이 중단되거나 적어도 크랙 속도 da/dN가 하중 변화당 10^-7mm에 도달할 때까지 크랙 성장이 계속 느려집니다. 이 지점에 도달하면 ΔKth를 측정할 수 있습니다. 이 방법으로 임계값 ΔK_th(1구간)와 파리 곡선(2구간)을 확인할 수 있습니다.

ASTM E647 표준은 다음과 같은 두 가지 임계 측정 방법을 설명합니다.

• a) 일정한 응력비 R에서 시험
• b) 일정한 최대 응력 강도에서 시험

크랙 성장 곡선의 중앙 구간(2구간)이 파리 곡선으로 지정됩니다.

주기 응력 강도 계수 dK와 관련하여 하중 변화당 크랙 길이의 일정한 증가치(da/dN)가 크랙 성장 곡선으로 지정됩니다. 중앙 구간(2구간)에서 크랙 성장 곡선은 다음과 같은 간단한 파리 법칙 방정식을 이용하여 수학적으로 설명할 수 있습니다.

Da/dN = C*(ΔK)m

이 구간을 파리 곡선이라고도 합니다. 여기에서 크랙이 안정적으로 성장하는 것은 곡선을 대수적으로 표시할 때 기울기가 일정하다는 것을 의미하기 때문입니다.

ASTM E647에 따라 1구간과 2구간에서 균열 성장을 측정하기 위해 testXpert Research에 특별 시험 프로그램을 사용할 수 있습니다.

이 시험 프로그램으로 사전 크랙 형성 및 크랙 성장 곡선 측정을 수행할 수 있습니다.

다양한 유형의 하중을 사용하면 임계값 ΔK_th, 크랙 성장 da/dN, 파리 곡선을 자동으로 측정할 수 있습니다.

정적 시험, 동적 시험, 크랙 생성에 대한 다양한 구동 개념을 지닌 시험기를 크랙 성장 측정에 사용할 수 있습니다.

Vibrophore는 크랙 생성 및 ASTM E647에 따른 시험을 수행하는 데 사용할 수 있습니다. 이 시험장치는 자기장 내 진동으로 설정되어 동적 하중을 생성하는 스프링-질량 시스템을 기반으로 합니다. 통합 전자기계식 구동장치를 통해 정적 예하중이 적용됩니다.