J적분을 이용한 뼈와 유사한 재료의 파괴 해석

이창우; Song Lin; 범현규

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이창우 (인하대학교) Song Lin (인하대학교) 범현규 (인하대학교)

저널정보: Korean Society for Precision Engineering Journal of the Korean Society for Precision Engineering 한국정밀공학회지 Vol.27 No.9

발행연도: 2010.9

수록면: 52 - 57 (6page)

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The analysis of a crack in a bone-like material is performed numerically. The bone-like material is hierarchically structured and each hierarchy is structured by mineral platelets and protein matrix through staggered arrangement. Mechanical behavior of the composite can be analyzed using tension shear chain model. The Dugdale model is adopted to evaluate the fracture energy of Bone-like material. The fracture energy dissipation is assumed to concentrate within a strip near the crack tip along the prospective crack path. Fracture criterion of the bone-like material is estimated by using J integral. Effects of hierarchical level, ratio of elastic modulus of mineral to protein, aspect ratio of mineral platelet and volume fraction on J integral are investigated. It is found that the J integral decreases as elastic modulus ratio and hierarchy level increase. It is also shown that the J integral increases as the volume fraction and aspect ratio decrease.

#Biomimetic Material(생체모방재료) #Hierarchical Structure(계층구조) #Crack(균열) #J Integral(J적분) #Finite Element Analysis(유한요소해석)

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엄두승, 김상협, 정명애, 김창일. 시각 생체 모방 기술. Journal of the Korean Society for Precision Engineering. 2009

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