학문
피로 하중이 반복되는 부품은 미세 균열이 어떤 식으로 커지나요?
안녕하세요
피로 하중이 반복되는 부품은 미세 균열이 어떤 식으로 성장하며 이로 인해 장기적으로 어떤 파손 메커니즘이 작동하나요?
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박정철 전문가입니다.
말씀하신 피로 파괴만이 가지는 가장 큰 특징은 하중이 반복적으로 작용한다는 것인데요. 재료 내부의 결함이나 외부 충격등으로 매우 미세한 균열이 최초로 형성되고, 반복되는 응력에 의해 균열의 끝 부분이 점차 점차 확장되게 됩니다. 이러한 과정속에서 균열이 열리고 닫히고 계속 반복되게 되며, 균열이 길어질수록 응력 집중이 발생하여 더욱 더 빠르게 성장하게 되는거죠. 그러다 균열이 특정 임계 크기에 도달하게 되면, 더 이상 응력을 버티지 못하게 되고 결국 파단되는 것이죠. 이 때에는 매우 빠른 속도로 균열이 진행되어서 전제적으로 구조적 손상이 발생하므로, 비파괴 검사등의 기법을 통해 균열을 조기 발견하고, 이에 대한 보수를 진행해야 합니다.