충격하중을 받는 구조부재의 동적파괴해석

초록

구조물에 충격이나 폭발하중이 가해지면 이들은 응력파가 되어 파급되어진다. 이 응력파들은 구조물의 자유표면, 모서리, 혹은 재료경계면, 균열등에서 반사, 굴절 및 회절을 일으키면서 시간에 따라 급속히 변화되는 응력장을 형성하며, 응력 집중 또는 응력촛점현상을 일으킨다. 또한, 압축하중에 의한 압축파가 자유표면에서 인장파로 바뀌는 등 정하중에 의한 응력장과는 매우 다른 특성을 지니고 있다. 본 논문에서는 MSC/NASTRAN을 이용하여 구조부재의 응력파의 파급 및 균열과의 상호작용에 대해 시뮬레이션한다. 균열요소에 의해 얻어진 동적응력확대계수가 수치적으로 시뮬레이션된 코오스틱에 의해 계산된 값과 비교되어 정확성이 검증된다. 또한 실험, Bicharacteristic Method에 의한 동적응력확대계수가 MSC/NASTRAN으로 얻은 계산된 결과와 비교되어진다.