해석과 실험을 결합한 박막의 파괴인성을 구하는 새로운 방법
A new method for evaluating fracture toughness of thin films by combining numerical simulations and experimental tests
- 주제(키워드) 파괴인성 , fracture toughness , numerical simulations
- 발행기관 서울과학기술대학교
- 지도교수 김현규
- 발행년도 2010
- 학위수여년월 2011. 2
- 학위명 석사
- 학과 NID융합기술대학원 나노IT융합프로그램
- 원문페이지 39 page
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/snut/000000960693
- 본문언어 한국어
- 저작권 서울과기대 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
본 연구에서는 두께가 얇은 박막의 균열 진전 실험과 유한요소해석을 결합하여 파괴인성을 구하는 방법을 제시하고 있다. 박막의 균열 진전 이미지와 같은 형상의 변형을 발생시키는 하중 조건을 역으로 구하고 보존 적분을 사용하여 에너지 방출률을 평가하였다. 15 ㎛ 두께의 구리박막에 초기균열을 가공하고 알루미늄 판에 접착하여 인장 시험기를 통한 균열 진전을 하였으며 광학현미경을 사용하여 균열 형상을 관찰하였다. 여기서 제시하는 방법을 사용하면 박막의 파괴인성을 쉽게 평가할 수 있으며 다양한 분야로 활용될 수 있을 것이다.
more초록/요약
In this study, we suggest a new method for evaluating the fracture toughness of thin films by combining numerical simulations and experimental tests. Images of propagating cracks in Cu thin films are taken by using microscope, and far-fields loadings are estimated inversely to reproduce crack opening shapes. A Cu thin film with an initial crack, which is attached on aluminum sheets, is extended by a tensile tester. The energy release rate for crack growth is computed by conservation integral techniques in finite element analyses. As a result, the present method can evaluate the fracture toughness of thin films easily, and can be used for many industrial applications.
more목차
요 약 ⅰ
표 목 차 ⅱ
그림목차 ⅱ
사진목차 ⅱ
기호설명 ⅲ
Ⅰ. 서 론 1
Ⅱ. 균열 형상 이미지를 사용한 파괴인성 평가 4
1. 에너지 방출률 4
2. 파괴인성 5
3. -적분 7
4. 해석과 실험을 결합한 파괴인성 평가 방법 8
Ⅲ. 균열 진전 실험 11
1. 마이크로 인장 실험 11
2. 초기 균열 가공 및 시험편 제작 15
3. 균열 진전 실험 17
Ⅳ. 박막의 파괴인성 평가 19
Ⅴ. 결 론 26
참고문헌 27
영문요약(ABSTRACT) 30
감사의 글 31