| 금속유리 파괴법칙 10년 연구성과 | ||
|
||
 중국과학원 금속연구소 심양재료과학 국가(연합)실험실 재료피로파괴연구팀의 짱저펑(张哲峰)박사가 이끌고 있는 연구팀은 10년간 재료강도 및 파괴법칙 연구에서 연구성과를 꾸준히 배출시켰다. 2005년 이 연구팀은 4대 파괴법칙인 최대 수직응력 파괴기준, Tresca 파괴기준, van·Mises 파괴기준과 Mohr-Coulomb 파괴기준을 유기적으로 통일시켜 새로운 파괴법칙인 타원파괴기준을 제출하였고, 관련 연구결과를 Phys. Rev. Lett., 94 (2005) 094301에 발표했다. 2010년 짱저펑 연구원과 그의 제자 취루이타오(屈瑞涛) 박사생은 Zr기반 금속유리 인장 시료에 다양한 각도의 경사진 틈을 도입하여 전단파괴가 서로 다른 각도에서 일어나도록 제어하였고, 파괴순간 각이한 전단면이 서로 다른 수직응력과 전단응력을 지니도록 하여 수직응력이 인장파괴행위에 미치는 영향을 체계적으로 연구하였다. 다양한 금속유리의 인장강도 수치와 파괴행위에 대한 이론분석결과, 연구팀은 Mohr-Coulomb파괴기준과 비교하였을 때 타원파괴기준이 수직응력의 금속유리 인장강도와 파괴행위에 대한 작용을 더욱 정확하고도 정량적으로 기술할 수 있다는 점을 발견하였고, 과거의 연구에서 관찰했던 각종 금속유리재료의 인장파괴행위를 더욱 합리적으로 해석할 수 있게 되었다. 이 연구결과, 타원파괴기준의 유효성 실험을 통해 확정하였고 타원파괴기준을 금속유리재료의 특정 인장 파괴기준으로 간주할 수 있음을 입증하였다. 이 연구결과는 J. Appl. Phys. 109 (2011) 083544에 발표되었다. 금속유리에 인장하중이 걸렸을 때 파괴행위의 타원파괴기준을 이용한 예측, 압축파괴행위에 대한 설명, 나아가 복잡한 응력상태에서의 파괴행위 예측 등의 문제점을 해결하기 위해, 짱저펑 연구원과 취루이타오 박사는 대량의 금속유리재료의 인장, 압축 및 순수 전단 파괴행위를 관찰하였다. 연구팀은 금속유리재료 파괴와 관련하여 다음과 같은 3가지 중요한 사실을 발견하였다. (1) 인장과 압축파괴강도 사이에 일정한 비대칭성이 존재한다. (2) 인장과 압축파괴각은 모두 45°로 빗나간다. (3) 순수 전단시 파괴는 최대 전단응력표면에서 발생한다. 이 실험사실을 기반으로 재료자체의 특성과 외부 실험조건이 단열행위에 미치는 영향을 고려하여 복잡한 응력 묘사할 수 있는 조건에서 파괴행위의 보편성 파괴기준을 제출하였다. 또 연구팀은 금속초미세/나노결정재료, 금속유리 및 고급세라믹 등 고강도 재료의 인장, 압축파괴행위에 대한 분석을 통해 보편성 파괴기준은 또 다양한 고강도재료의 인장, 압축파괴행위(예 강도 비대칭성, 파괴방식 등)에 대해 일관적인 해석이 가능함을 발견하였다. 이는 고강도재료의 파괴법칙과 복잡한 응력조건에서의 안전한 설계와 신빙성 연구에 새로운 이론근거를 제공하였다. 이 연구결과는 2013년 1월 23일 Scientific Reports 온라인에 발표되었다. 정보출처 : http://www.synl.ac.cn/cg_content.asp?id=74 |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB