기초 피로강도론

송지호 , 김정엽 지음

지식과감성 2016년 06월 21일 출간 종이책 : 2016년 01월 29일 출간

작품소개

책소개

『기초 피로강도론』은 피로 관련 지식이 일반 공학자들에게 기초 상식적인 지식으로 요구되는 현 실정과, 또한 모든 지식의 빠른 흡수가 필수적으로 되어 가는 현 상황을 고려하여, 지금까지의 강의 내용을 바탕으로 기본적이고 실제 활용이 가능한 피로지식을 가능한 한 빨리 그리고 쉽게 습득할 수 있도록 구성한 책이다.

목차

머리말
- 책의 구성과 내용
- 책을 교재로 사용할 때
- 고마우신 분들

1. 서론
1.1 파괴형식과 피로파괴의 특징
1.1.1 파괴형식의 분류
1.1.2 파괴형식과 재료강도
1.1.3 피로파괴의 가장 대표적인 특징
1.2 피로파괴 사고 예
1.3 피로연구의 역사

2. 피로하중
2.1 실제 피로하중의 간단한 예
2.2 일정진폭하중
2.3 변동하중
2.3.1 변동하중파형과 관련된 용어
2.3.2 대표적인 변동하중 패턴
2.3.3 표준변동하중

3. 피로파단면
3.1 거시적 특징과 주요 정보
3.1.1 거시적 피로파단면의 3개 영역과 비치마크
3.1.2 거시적 파단면의 명암
3.1.3 최종파단 영역의 위치와 부하하중
3.1.4 거시적 피로파단면 양상과 하중형식
3.1.5 비틀림하중의 경우
3.1.6 휘쉬아이
3.1.7 레이디얼 마크
3.2 미시적 특징과 주요 정보
3.2.1 스트라이에이션
3.2.2 스트라이에이션의 특징과 유사스트라이에이션
3.2.3 스트라이에이션의 종류
3.2.4 스트라이에이션 간격
3.2.5 플래토
3.2.6 스트라이에이션의 형성 조건
3.2.7 스트라이에이션 이외의 미시적 특징

4. 피로과정
4.1 균열발생 과정
4.1.1 미끄럼과 소성변형, 그리고 피로의 경우의 특징
4.1.2 피로하중에 의한 미끄럼띠와 extrusion과 intrusion의 형성
4.1.3 피로균열 발생과정 개요
4.1.4 피로균열발생 위치
4.2 균열진전 과정
4.2.1 Stage I과 Stage II 균열진전 과정
4.2.2 스트라이에이션 형성 모델
4.3 피로과정에서의 거시적 변형거동
4.3.1 되풀이 소성변형
4.3.2 하중 되풀이에 따르는 되풀이 소성변형의 발생
4.3.3 되풀이 소성변형 발생후의 거동 - 되풀이 연화와 되풀이 경화
4.3.4 되풀이 응력-변형률 곡선
4.4 피로과정과 피로분석 및 피로평가 방법 개요
4.4.1 (거시)균열발생수명 평가방법 개요
4.4.2 균열진전수명 평가방법 개요
4.4.3 최종파단조건 평가

5. 피로수명영역의 구분과 피로설계개념
5.1 저되풀이수피로, 고되풀이수피로, 초장수명 영역
5.2 각 피로수명영역의 주요 특징과 주요 인자
5.3 피로설계개념

6. 고되풀이수피로 특성
6.1 고되풀이수피로시험법
6.1.1 피로시험기의 분류
6.1.2 대표적인 피로시험기의 종류
6.1.3 고되풀이수 피로시험편
6.1.4 고되풀이수 피로시험 측정
6.2 S-N곡선
6.2.1 S-N곡선, S-N선도, W?hler곡선
6.2.2 S-N선도의 좌표축
6.2.3 철강재료의 S-N곡선과 피로한도
6.2.4 비철재료의 S-N곡선
6.2.5 유한수명영역의 S-N곡선 표시식
6.2.6 금속재료의 S-N곡선 데이터집
6.2.7 S-N곡선 구하는 방법
6.3 피로한도
6.3.1 피로한도의 정의
6.3.2 피로한도 구하는 방법
6.3.3 피로한도와 재료의 기계적 성질과의 관계
6.3.4 피로한도 기구
6.4 고되풀이수 피로강도에 영향을 미치는 각종 인자
6.4.1 표면상태의 영향
6.4.1.1 표면거칠기의 영향
6.4.1.2 표면 가공층과 잔류응력의 영향
6.4.1.3 응력제거 풀림 열처리의 영향
6.4.1.4 가공방법의
6.4.2 치수효과
6.4.2.1 치수효과에 영향을 미치는 인자
6.4.2.2 치수효과
6.4.3 하중형식의 영향
6.4.4 평균응력의 영향
6.4.4.1 피로한도와 평균응력의 관계
6.4.4.2 항복을 고려한 피로한도선도의 허용응력범위
6.4.4.3 비틀림하중에서의 평균응력의 영향
6.4.4.4 되풀이응력과 평균응력의 응력의 종류가 서로 다른 경우
6.4.5 잔류응력의 영향
6.4.5.1 잔류응력 영향 고려 방법 개요
6.4.5.2 잔류응력이 있는 표면처리재의 피로한도 추정법
6.4.6 조합응력의 영향
6.4.6.1 조합응력
6.4.6.2 파손가설
6.4.6.3 조합응력에서의 피로한도 평가법
6.4.6.4 평균응력의
6.4.6.5 위상차의 영향
6.4.7 하중되풀이속도의 영향
6.4.8 온도의 영향
6.4.8.1 저온의 영향
6.4.8.2 고온의 영향
6.4.8.3 고온에서의 평균응력의 영향
6.4.8.4 고온에서의 산화막의 영향
6.4.9 분위기의 영향
6.4.9.1 부식피로의 주요 특징
6.4.9.2 진공의 영향
6.4.9.3 대기 중의 여러 인자의 영향
6.4.9.4 기름 환경의 영향

7. 저되풀이수피로 특성
7.1 저되풀이수 피로시험법
7.1.1 하중형식
7.1.2 피로시험기와 하중파형
7.1.3 시험편
7.1.4 변형률 측정
7.1.5 파단되풀이수, 즉 피로수명의 결정
7.2 소성변형률과 피로수명 관계
7.3 저되풀이수피로에 영향을 미치는 인자
7.4 평균소성변형률의 영향
7.5 저온에서의 저되풀이수피로

8. 전 피로수명영역에 대한 선도 또는 선도와 추정 방법
8.1 변형률-피로수명 관계 또는 변형률－수명(ε-N)곡선
8.2 기본 피로특성인 변형률－수명(ε-N)곡선의 추정
8.2.1 각종 추정방법
8.2.2 각종 재료에 대한 추천 식
8.3 변형률-피로수명 관계에서의 평균하중 고려

출판사 서평

KAIST 송지호 교수 강의 시리즈, 기초피로강도론

기계나 구조물 파괴의 대부분은 피로하중과 직간접으로 관련되어 있으며, 역사적 대형 참사를 일으킨 파괴사고는 피로가 직접적인 원인이 된 경우가 많다. 피로문제는 안전성과 신뢰성이 필수적인 항공기, 고속전철, 원자력플랜트를 비롯, 인명 사고와 연관 깊은 자동차 등에서 반드시 고려해야 할 사항으로, 그 내용이 법규화되어 있기도 하다. 기계적 분야 외에 전자공학 분야에서도 피로문제는 점점 중요해져, 각종 전자제품을 비롯하여 미소전자기계시스템(MEMS) 등에서 특히 미시적 피로파괴가 문제가 되고 있으며, 인공장기를 비롯한 의료기기 분야에서도 주요 과제이다.

이와 같이 피로문제는 모든 공학분야에서 매우 중요하여, 설계자나 연구자에게 피로에 관한 지식은 필수적이다. 저자 중 한 사람은 1986년 한국과학원(KAIST의 전신) 기계공학과에서 대학원 과목 ‘피로강도론’을 개설한 이래 KAIST에서 관련 교수님들과 함께 그 강의를 담당하여 왔다. 피로 관련 지식이 일반 공학자들에게 기초 상식적인 지식으로 요구되는 현 실정과, 또한 모든 지식의 빠른 흡수가 필수적으로 되어 가는 현 상황을 고려하여, 지금까지의 강의 내용을 바탕으로 기본적이고 실제 활용이 가능한 피로지식을 가능한 한 빨리 그리고 쉽게 습득할 수 있도록 피로강도에 관한 새로운 책을 집필하였다.

작가정보

저자(글) 송지호

저자 송지호 宋智浩는
1969 Osaka(大阪)대학 공학부 기계공학과 졸업
1974 Osaka(大阪)대학 대학원 기계공학과 박사과정 졸업, 공학박사
1975 독일 뮌헨공과대학 기계과 연구원
1977 한양대학교 공과대학 기계공학과 조교수, 부교수
1982 Osaka(大阪)대학 공학부 조수
1985 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 부교수, 교수
2011~현재 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 명예교수
전공분야: 피로파괴와 강도, 강도설계학

저서

“(공동번역서) 고체역학의 기초와 응용”, 동명사, 1980. “(KAIST 학부기계계열학생을 위한) 기계제도 기초”, 청문각, 2003. 城野 政弘(Masahiro Jono), 宋智浩 共著, “疲?き裂－き裂開閉口と進展速度推定法”, 大阪大?出版?, 2005. 송지호, 김정엽 공역, “피로균열-균열닫힘과 진전속도 추정법”, 인터비젼, 2006. 송지호, 박준협, “(기계계열학생을 위한) 신뢰성공학 입문”, 인터비젼, 2007. 송지호, 박준협, 김정엽, 이학주, “재료피로파괴·강도용어사전”, 교보문고, 2011.

저자(글) 김정엽

저자 김정엽 金正燁은
1986 고려대학교 공과대학 기계공학과, 공학학사
1988 KAIST 기계공학과, 공학석사
1993 KAIST 기계공학과, 공학박사
1993 만도기계(주) 중앙연구소 선임연구원
1997 여수대학교 공과대학 자동차공학과 조교수, 부교수
2006~현재 전남대학교 공학대학 기계설계공학부 부교수, 교수
전공분야: 피로파괴, 강도설계

저서

송지호, 김정엽 공역, “피로균열-균열닫힘과 진전속도 추정법”, 인터비젼, 2006. 송지호, 박준협, 김정엽, 이학주, “재료피로파괴·강도용어사전”, 교보문고, 2011.