직교 이방성 강교면판의 용접부 미세 균열 발생은 초기 용접 결함이 해당 구조 상세부의 피로 성능에 중요한 영향을 미치는 핵심 요인이다. 전단 이론과 ABAQUS-FRANC3D 상호작용 기술을 기반으로 직교 이방성 강교면판 상판과 종방 리브 연결 용접부 균열 발생 및 확장 전수명 주기 동적 특성을 연구하였다. 용접 매몰 결함부터 피로 파단에 이르기까지 응력 강도 인자의 동적 진화 특성을 연구하고, 균열 형태 발전 법칙을 규명하며, 민감 매개변수가 균열 확장 속도 및 피로 수명에 미치는 영향을 분석하였다. 피로 균열의 전수명 확장 거동을 명확히 하고, 강교면판 전체 길이 섹션 피로 시험을 통해 연구 결과의 신뢰성을 검증하였다. 결과는 강교면판 피로 균열 확장 거동이 매몰 단계, 발생 단계, 확장 단계의 3단계로 구분되며, 균열 경로에 따른 매몰 발생 단계와 확장 단계에서 응력 강도 인자 분포가 정반대임을 나타낸다. 지속적인 확장과 함께 임의 초기 형상의 매몰 균열 형상은 원형에 근접하고, 임의 형태의 표면 균열 형상은 점차 평탄해져 표면 균열이 상판을 관통할 때 평탄한 형태라는 점을 합리적으로 설명한다. 매몰 단계에서 균열이 상부 표면을 따라 확장하는 속도는 하부 표면보다 54% 증가하였으며, 매몰 발생 단계에서 확장 단계로 전이된 후 균열이 상판 방향으로 확장하는 속도가 크다. 균열 형상 비와 매몰 깊이가 발생 수명에 큰 영향을 미치며, 발생 수명이 피로 전체 수명의 대부분을 차지한다.

강교면판;피로 균열;피로 수명;응력 강도 인자;매몰 균열