• 제목/요약/키워드: 내구손상

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A Study on the Step-Up Converter with the New Topology Method (내구성이 개선된 발전용 가스터빈 온도센서 개발에 관한 연구)

  • Lee, Young-Jun;Jung, Hai-Young
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • 제15권6호
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    • pp.1175-1186
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    • 2020
  • In this study, the problem is analyzed, and methods of improvement are presented. For evaluating the performance of the proposed EGT sensor, a complex environment test equipment has been developed to test both high temperature and vibration conditions at the same time. This equipment evaluates the accuracy and response time of the EGT sensor. In the results of the comparison test of the complex environment test equipment of heat and vibration, the existing sensor showed a carbonization problem, and the proposed sensor showed no problem. Therefore, it is expected that the improved EGT sensor will be able to be applied to various industrial fields, including gas turbines for power generation.

Structural Durability Analysis of Tie Rod (타이로드의 구조적 내구성 해석)

  • Han, Moon-Sik;Cho, Jae-Ung
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • 제11권5호
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    • pp.68-75
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    • 2012
  • This study aims at the structural analysis of vibration and fatigue according to the tie rod configuration. The maximum displacement amplitude is happened at 156Hz by harmonic vibration analysis, this tie rod model can be broken as the weakest state. Among the cases of nonuniform fatigue loads, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sine wave' becomes most stable. In case of 'Sine wave' with the average stress of 0MPa and the amplitude stress of 570MPa, the possibility of maximum damage becomes 70%. This stress state can be shown with 140 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. The structural result of this study can be effectively utilized with the design on tie rod by investigating prevention and durability against its damage.

Damage Value Calculation of Fuel Tank Considering Modal Characteristics (모달특성을 고려한 Fuel Tank의 손상도 계산)

  • Han, Woo-Sub;Park, Kwang-Seo;Kim, Young-Ho
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.534-538
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    • 2008
  • The vehicle system is exposed to random source in service. Therefore, it is important to consider dynamic effect of the system. But, fatigue analysis is traditionally performed by using time signal of loading. To obtain dynamic effect of resonance, we carried out resonance durability analysis with frequency response and the dynamic load on frequency domain. The study shows that the damage considering resonant frequency of fuel tank system can be effectively estimated.

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Cavitation damage characteristics in seawater of electroless nickel plated gray cast iron (무전해 니켈 도금된 회주철의 해수 내 캐비테이션-침식 손상 특성)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.142-142
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    • 2016
  • 무전해 니켈 도금은 산업기계 부품, 자동차 부품, 항공 및 전자 통신 부품 등에 이르기까지 산업 전반에서 폭넓게 사용되고 있다. 이는 무전해 니켈 도금 층이 우수한 균일성, 내마멸성, 내식성 등을 지녀 관련 연구가 지속적으로 활발하게 진행되어 왔기 때문이다. 특히, 최근에 이르기까지 도금 층이 얇고, 우수한 내마멸성 및 낮은 마찰계수를 활용한 무전해 니켈 도금은 산업현장에서 기계 부품들의 수명을 연장시키고, 그 성능을 개선시키는데 용이하게 적용되고 있다. 본 연구에서는 이와 같이 무전해 니켈 도금 층의 우수한 특성을 활용하여 해수 부식과 캐비테이션-침식 복합 환경 하에 놓여 있는 금속 재료의 손상을 방지하고자 하였다. 이는 선박의 경우 최근 고속화, 대형화 추세에 따라 부품의 내구성 향상과 연비 효율성이 더욱 강조되고 있으며, 그에 따라 해수 속에서 고속 회전으로 더욱 가혹해진 캐비테이션 침식-부식 환경하에 놓인 선박의 프로펠러, 펌프 임펠러 및 케이싱 등의 금속재료 자체를 보호할 수 있는 고성능 재료의 개발이 요구되고 있기 때문이다. 또한 해양환경 하에서 무전해 니켈 도금 층에 대한 캐비테이션 침식 손상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 회주철 표면에 무전해 니켈 도금을 실시하여 캐비테이션 침식 손상을 방지하고자 하였다. 무전해 니켈 도금을 실시하기 전 도금 층을 균일하게 형성하기 위해 샌드 페이퍼 #1200까지 연마 후 알칼리 탈지 실시하고, 산세(10% HCl)와 수세를 순차적으로 실시하여 전처리하였다. 이후 무전해 니켈 도금은 황산니켈, 차아인산나트륨, 구연산, 아세트산나트륨 그리고 미량의 질산납으로 구성된 도금욕에서 pH 4-6, $80-90^{\circ}C$의 조건으로 실시하였으며, pH는 NaOH를 이용하여 조정하였다. 이렇게 제작된 무전해 니켈 도금 층에 대하여 천연 해수 속에서 ASTM-G32 규정에 의거한 캐비테이션 침식실험을 통해 내구성을 평가하였다. 캐비테이션 실험 후에는 무게 감소량, 표면 손상깊이, 침식 손상 경향 등을 종합적으로 분석 비교하였다. 그 결과, 회주철에 대하여 무전해 니켈 도금을 실시할 경우 현저한 캐비테이션-침식 저항성 향상이 관찰되었다.

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Fatigue Damage Evaluation of Woven Carbon-Fiber-Reinforced Composite Materials by Using Fatigue Damage Model (피로 손상 모델을 이용한 직조 탄소섬유강화 복합재료의 피로 손상 평가)

  • Park, Hong-Sun;Choi, Jung-Hun;Koo, Jae-Mean;Seok, Chang-Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • 제34권6호
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    • pp.757-762
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    • 2010
  • Owing to the high specific strength and stiffness of composite materials, they are extensively used in mechanical systems and in vehicle industries. However, most mechanical structures experience repeated load and fatigue. Therefore, it is important to perform fatigue analysis of fiber-reinforced composites. The properties of composite laminates vary depending upon the stacking sequence and stacking direction. Fatigue damage of composite laminates occurs according to the following sequence: matrix cracking, delamination, and fiber breakage. In this study, fatigue tests were performed for damage analysis. Fatigue damages, which have to be considered in fatigue analysis, are determined by using the stiffness values calculated from hysteresis loops, and the obtained fatigue damage curve is examined using Mao's equation and Abdelal's equation.

Cavitation Erosion Behavior in Seawater of Shot Peened Gray Cast Iron (쇼트피닝 처리된 회주철의 해수 내 캐비테이션 침식 손상 거동)

  • Park, Il-Cho;Kim, Seong-Jong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.111-111
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    • 2017
  • 쇼트피닝 기술은 크게 피로강도 향상을 위한 쇼트피닝(shot peening), 재료의 청정 및 도장 품질 향상을 위한 쇼트블라스트(shot blast) 그리고 쇼트피닝 시 판재의 변형되는 성질을 이용한 핀포밍(peen forming) 등으로 구분할 수 있다. 그 중 본 연구에서는 해양산업 분야에서 널리 사용되는 회주철의 효과적인 내구성 향상을 위해 쇼트피닝 기술을 적용하였다. 그러나 쇼트피닝 기술 적용에 있어서 가장 중요한 것은 제품의 균일성, 정확성, 신뢰성을 확보하기 위해 쇼트피닝 강도를 제어하는 여러 가지 변수들에 대하여 최적 상태를 유지하는 것이다. 따라서 회주철에 대한 최적 쇼트피닝 분사조건 규명작업은 반드시 쇼트피닝 가공 전에 수반되어야만 한다. 그 일환으로 실험은 쇼트피닝 분사시간과 분사압력을 변수로 하여 회주철 표면에 적용하였으며, 기계적 특성 평가를 통해 최적의 쇼트피닝 조건을 규명하고자 하였다. 쇼트피닝 분사조건에 따른 회주철의 내구성을 평가하기 위해 캐비테이션 실험을 실시하였으며, 경도 측정, 횡단면 관찰 및 표면의 3D 현미경 관찰 등을 통해 기계적 특성을 분석하였다. 캐비테이션 실험은 ASTM G32 규정에 의거하여 천연해수 내 $30^{\circ}C$에서 $50{\mu}m$의 진폭으로 실시하였다. 실험 후에는 주사전자현미경으로 손상표면을 관찰하였으며, 손상 정도를 비교하기 위해 무게 감소량을 계측하여 상호 비교/분석하였다.

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Method of Repair Design by Analysis of Damage Mechanism of Elevated Aquaduct (수로교 손상 메커니즘 분석에 의한 보수설계 방법)

  • Lee, Soo-Gon;Byun, Hang-Yong;Song, Chang-Young
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • 제9권1호
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    • pp.243-250
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    • 2005
  • In elevated irrigation aquaducts, one can observe a common damage pattern. That is, cracks, and crushing of concrete are usually repeated at a certain interval even if no faults are found in the design and construction of the structures. To investigate the causes of this damage, longitudinal deformations of several aquaducts have been measured. The analysis of the measured data suggests that the damages are mainly caused by cumulative repetition of extension and contraction due to temperature changes.

Full Scale Durability Test of Basic Trainer (기본 훈련기 실기체 내구성시험)

  • Joo, Young-Sik;Kim, Min-Sung;Park, Byung-Hoon;Shul, Chang-Won;Kim, Ho-Yeon;Jung, Jae-Kwon;Jeong, Byeong-Woo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제30권5호
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    • pp.127-133
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    • 2002
  • The general requirements to achieve the structural integrity of the airframe are described in the military specification, MIL-STD-1530A. One of these requirements is the durability and damage tolerance of the airframe, which should be shown through the analysis and test based on the related specifications. This paper introduces the full scale durability test to evaluate the structural safety and durability of the basic trainer, KT-1. The test was performed according to the procedure in the military specification. The flight by flight load spectrum was developed by KT-1 fatigue load criteria and used for the durability test. The durability test had been performed for 4 service lives and was completed successfully. Therefore, it was shown that KT-1 airframe satisfied the durability requirements.

A Study on Estimation of Fatigue Performance of Polyethylene Boat (폴리에틸렌 보트의 내구성 평가에 관한 연구)

  • Oh, Jeong-Seok;Cho, Seok-Swoo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • 제15권1호
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    • pp.47-54
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    • 2014
  • Endurance of ship hull can be estimated by existing regulations and fatigue estimation methods. These can be applied to the hull materials that are recommended by ship regulations but can't be applied to new materials. In this study, structural force in the worst sailing condition is obtained by the acceleration measurement test of small polyethylene boat and the endurance of small polyethylene hull is estimated by rainflow cycle counting method and linear cumulative damage rule. Maximum Von-Mises stress on the polyethylene boat is 1.8MPa and much lower than the fatigue strength of at least 5.9MPa for the fatigue life of $1{\times}10^9$ cycles. Fatigue life of the polyethylene boat hull is estimated to be 6,229 years.

Effect of Freezing and Thawing on the Flexural Behavior of Reinforced Concrete Beams damaged by cracks (균열발생으로 손상을 입은 철근콘크리트 보의 동결융해 사이클에 따른 휨 거동 특성)

  • Jang, Yong-Heon;Yun, Hyun-Do;Seo, Soo-Yeon;Choi, Ki-Bong;Kim, Yun-Su;Kim, Sun-Woo
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.277-280
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    • 2008
  • Reinforced concrete structures have an excellent durability under a good construction and continuous maintenance. But reinforced concrete construction is influenced by atmospheric phenomena and it is creating a deterioration. One of the deterioration cause on concrete is a freezing and thawing action. Freezing and thawing leads to the reduction in concrete durability by the cracking or surface spalling. If we are carried out freezing and thawing, deterioration of reinforced concrete construction will be reduction. Therefore, this study was performed to investigate the flexural behavior of reinforced concrete beams exposed to freezing and thawing cycles. Thee presence of damage and cycles were considered as variablees in this study.

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