The effects of the crack plane orientation and the guiding groove in graphite were studied together with Acoustic Emission during fracture toughness testing by Double torsion technique.
In the guiding grooved specimen, the fracture energy G shifted toward the lower G region in the G-V diagram due to the stress concentration on the surface of the groove. When the load was applied to the grooved specimen, the ring down count rate and low peak amplitude events were found to be greater than in the ungrooved specimen because of the open pore on the surface of the guiding groove.
When the crack propagates through the grain of the graphite, the value of the fracture energy,G, and the crack growth parameter,n, and the number of high peak amplitude events were much larger than in other cases. When the crack propagates in the manner of a interlamellar crack, the fracture energy is the lowest.
In the present work, the ring down count rate, N was related to the crack velocity, V as $N \times V^{1.6}$. The total ring down counts increased with the increase of the cross had speed.
Graphite에서 Double Torsion Technique 을 사용하여 균열 성장면과 guiding groove가 균열성장의 거동과 초음파 음향방출 거동에 미치는 영향을 연구하였다.
guiding groove가 설치된 시편의 경우에는, 외부-하중을 받을때 groove표면 에서의 응력 집중으로 인하여 G-V 선도에서 낮은 파괴 에너지를 갖는 지역으로 이동하였고 guiding groove가 없는 시편의 경우에 비해 groove 표면에서의 미세균열 전파에 따른 음향방출량의 증가와 low peak amplitude events의 증가 경향을 보였다.
균열이 graphite grain을 꿰뚫으면서 진행하는 경우에 파괴에너지, G와 균열성장 매개 변수, n은 다른 경우에 비해 큰 값을 가졌으며 high peak amplitude events 가 가장 많이 출현 하였다. 또한 균열이 grain 결정격자의 층 사이로 진행 할때 파괴에너지는 가장 낮은 값을 보였다.
graphite 에서 음향 방출률, N와 균열 성장 속도, V는 균열 성장면에 무관하게 $\dot{N}$ α $V^{1.5977}$ 와 같은 관계를 가지는 것으로 나타났다. cross head speed 의 증가에 따라 total 음향방출량은 증가하는 것으로 나타났다.
