• 제목/요약/키워드: 동적 수명 평가

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외부 연료탱크 수평 핀 동적거동이 피로수명에 미치는 영향 (The effect on fatigue life for dynamic behavior of external fuel tank horizontal fin)

  • 김근원;신기수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.209-214
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    • 2012
  • 최근 F-5 항공기 외부 연료탱크 수평 핀의 균열결함이 크게 증가함에 따라 원인 규명이 필요하다. 본 연구에서는 수평 핀의 동적거동을 유한요소법을 이용하여 피로해석 측면에서 정량적으로 평가하였다. 이를 위해 스피드 브레이크(speed brake)에 의한 동하중 이력을 적용하여 시간영역과 주파수영역의 피로해석을 수행하였다. 연구결과 수평 핀은 동적거동 영향으로 피로수명이 감소되었음을 입증하였다.

EMS연동 실시간 동적안정도 평가기능 설계 (Design of Real-Time Dynamic Stability Assessment interface With EMS)

  • 서은성;허성일;이진수;이건웅
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.220-221
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    • 2011
  • 2003년 미 북동부의 대정전 이후 온라인 동적안정도 평가기능은 계통의 실시간 상태와 상정사고시 상태를 이해하는데 많은 기관에서 채택하고 있다. 우리나라도 현재 한계수명이 다한 EMS를 대체할 차기EMS 시스템의 도입시 계통 해석과 감시에 많은 장점을 갖고 있는 온라인 동적안정도 평가 가능을 검토하여 계통해석의 빠르고 정확한 환경을 조성하려고 하고 있으며 온라인 동적안정도 평가 기능이 활용된다면 현재 계통운영상태에 대한 안정성 평가에 많은 향상이 이루어지리라본다.

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유한요소 해석을 이용한 선박용 엔진 프레임 박스 용접부의 피로수명 예측 (Fatigue Life Estimation for Welded Parts of Marine Vessel Engine Frame Box by Utilizing Finite Element Analysis)

  • 이재훈;최종호;조진래;이인수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.573-580
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    • 2007
  • 본 논문은 선박용 엔진인 S60MC-C의 프레임 박스 용접부에 대한 피로수명 예측을 위한 수치적 기법을 제시한다. 피로 수명 평가를 위해 싸이클 동안의 동적인 응력변화를 계산해내야 하며, 이에 따라 선행된 연구에서 얻은 엔진의 한 싸이클 동안의 하중 조건으로 상용 유한요소해석 프로그램을 이용한 구조해석을 실시하였다. 구조해석은 8단계에 대해 이루어 졌으며, 그 결과를 바탕으로 프레임 박스 용접부의 피로수명 평가를 위해서 HSS(Hot spot stress), Reservoir counting method, Palmgren-miner's rule을 적용하였다. 결과적으로 구조해석을 통한 대상 엔진의 취약부와 과잉 설계부를 확인하였고, 피로수명의 평가를 통해 설계의 적절성 여부를 평가하였다.

고분자재료의 피로과정에서의 비선형 동적 점탄특성 평가법 (Evaluation Technique of Nonlinear dynamic Viscoelasticity During Fatigue Process for Polymeric materials)

  • 조남주
    • 유변학
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    • 제9권3호
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    • pp.97-102
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    • 1997
  • 내피로성은 기계적 구조물로 사용되는 고분자재료에는 반드시 필요한 성질이며, 피 로거동은 재료특유의 비선형 동적 점탄특성과 아주 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 피 로과정에서의 비선형 동적 점탄특성을 정량적, 연속적으로 측정할수 있는 시험 기기와 가해 준 변형에 대한 응답 응력파의 기본 응력파(선형적 응답)로부터의 차이를 직접 측정하여 이 를 규격화한 비선형 점탄성파라미터, NVP(Nonlinear Viscoelastic Parameter)라 명명한 새 로운 평가방법을 개발하였다. 그리고 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 배향물을 사용하여 그 평가 방법의 타당성을 조사한 결과 피로과정에서의 비선형동적 점탄특성을 나타내는 NVP가 증 가함에 따라 재료의 피로수명은 감소하였다. 따라서 NVP가 고분자재료의 내피로성을 평가 하는 척도로서 사용가능하다는 사실이 증명되었다. 또한 각 고조파 성분에대해 조사한 결과 인장형 피로시험양식에서는 고체입자 분산계의 전단변형에서 나타난 비선형 점탄성의 결과 와는 달리 2차 성분의 크기가 가장컸으며 NVP에의 기여도도 가장 크게 나타났다. 이는 변 형양식의 차이에 따른 결과를 볼수 있다.

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동조질량감쇠기를 장착한 강합성형 고속철도교의 피로신뢰성 평가 (Fatigue Reliability Evaluation of Steel-Composite High-Speed Railway Bridge with Tuned Mass Damper)

  • 강수창;서정관;고현무;박관순
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • 본 연구에서는 고속철도 강합성형 교통비 동적해석에 기반한 피로신뢰성평가 기법을 제시하고 동조질량감쇠기의 효과를 피로수명연장 측면에서 검토하였다. 피로 신뢰성 평가를 수행하기 위하여 S-N 곡선 및 선형누적손상이론을 이용하여 한계상태식을 설정하였다. 열차 속도와 교량 감쇠비의 불확실성을 고려하여 교량에 대한 반복적인 동적해석을 수행하고, 이 결과로부터 전체 교량수명동안에 교량이 받는 피로 손상도와 연관된 확률변수의 특성을 통계적으로 추정하였다. 최종적으로 결정된 확률변수와 한계상태식에 개선된 일계이차모멘트법(AFOSM)을 적용하여 피로 신뢰도 지수를 산정하였다. 40m 지간 강합성교량의 수치모사로부터 동조질량감쇠기 장착여부에 따라 피로 신뢰도 지수를 평가하고 그 결과를 제시하였다.

롤러 프로파일에 따른 항공용 기어박스 원통 롤러 베어링의 응력 및 수명 평가 (Stress & Life Evaluation of Cylindrical Roller Bearing for Aircraft Gearbox according to Roller Profile Shape )

  • 김재현;한현우;임동우;박정호;김수철;박영준
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.35-44
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 항공용 기어박스에 사용되는 원통 롤러 베어링의 응력과 수명을 평가하고, 베어링 롤러와 전동륜 사이에 작용하는 접촉 응력을 최소화하는 롤러 프로파일을 선정하는 것이다. 원통 롤러 베어링이 모든 반경 방향 하중을 지지하도록 4점 접촉 볼 베어링의 설치 간극을 결정하였고, 베어링의 수명을 최대화하는 베어링 설치 위치를 결정하였다. 또한, 항공용 기어박스의 작동 조건을 기반으로 결정된 하중 스펙트럼을 이용하여 베어링의 정적 안전 계수와 동적 수명을 각각 ISO 76과 ISO/TS 16281로 예측하였다. 추가로, 롤러 프로파일 형상에 따른 접촉 응력을 해석하여 최적의 롤러 프로파일을 선정하였고, 롤러의 안정성을 평가하였다. 그 결과, 요구되는 안전 계수와 수명을 모두 만족하였으며, Johns Gohar 롤러 프로파일이 최적의 롤러 프로파일임을 확인하였다.

동적응답의 변화를 고려한 점용접부의 진동피로해석 (Vibration Fatigue Analysis for Multi-Point Spot-Welded SPCC Structure Considering Change of Dynamic Response)

  • 강기원;장일주;김정규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1193-1199
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    • 2010
  • 점용접은 자동차 산업에서 차체 구조물의 대표적 접합방법으로서 차량에 피로하중이 작용할 경우 구조물 전체의 파손 발생이전에 점용접부 일부에 조기 피로파손의 발생가능성이 존재한다. 이러한 점용접부의 국부적 파손은 차량 구조물의 동적 반응 및 이에 따른 피로거동의 변화를 야기할 가능성이 존재한다. 따라서 차량과 같이 스펙트럼하중을 받는 구조물의 피로수명 평가를 위해서는 이러한 점용접부의 국부적 파손에 의한 동적 반응의 변화를 고려하여야 한다. 본 논문에서는 점용접부의 누적피로손상으로 인한 동적반응의 변화를 고려한 진동피로해석을 수행하였다. 이에 필요한 S-N 선도는 전단 점용접 시험편에 대한 일정진폭 피로시험을 통하여 획득하였다. 또한 스펙트럼하중하의 점용접부의 피로수명은 유한요소해석에 기반한 진동피로해석을 통하여 평가하였다.

골프카트용 납축전지의 충.방전 특성을 고려한 동적모델링 (Dynamic modeling using a charging-dischaging characteristic of golf-cart lead-acid battery)

  • 허우영;김기덕;조태정;김조섭;김재언
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.107-108
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    • 2011
  • 납축전지는 전 세계 수천만 자동차부터 골프카트. 오토바이 등 동력기계에는 필수 장치로 널리 사용되고 있기 때문에 전지의 수명을 정확히 예측하고 평가하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 납축전지의 충. 방전 특성을 고려해 동적 모델을 구현해 보았다. 회로의 구현을 위해 각기 다른 수명의 전지를 테스트하였고, 나타나는 특성 그래프의 변수들을 프로그래밍기법을 활용하여 전지의 특성을 해석할 수 있는 전기적 회로로 모델링하였다.

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손상된 복합재 로터 블레이드의 고주기 피로수명 평가 (High Cycle Fatigue Life Evaluation of Damaged Composite Rotor Blades)

  • 기영중;김승호;한정호;정재권;허장욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1275-1282
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    • 2012
  • 헬리콥터 로터 시스템은 동적인 하중이 부가되는 구조물로서 복합재료로 제작된 주로터 및 꼬리로터 블레이드를 포함하고 있으며, 복합재료의 피로특성은 내구성과 신뢰성이 우수한 로터 블레이드를 설계하고 제작하기 위해 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 최근까지 안전수명 개념을 기반으로 동적인 하중이 부가되는 복합재 구성품의 피로수명을 평가해왔으나, 제작공정 중 발생 가능한 결함과 운용 중 외부물체의 충돌로 인한 강도저하 현상을 적합하게 고려할 수 없는 단점이 있었다. 손상허용 개념을 통해 이와 같은 단점들은 극복할 수 있으나, 현재까지 효율적이며 경제적으로 적용할 수 있는 방법이 제시되지 못하고 있다. 내결함 안전수명 개념은 손상허용 개념과 마찬가지로 결함과 손상의 영향을 고려할 수 있으며, 민수 또는 군용헬기에 대해 적용이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 결함과 손상이 적용된 복합재 로터 블레이드에 대해 내결함 안전수명 개념을 이용하여 피로시험을 수행하는 방법과 시험데이터를 이용한 피로수명 평가 절차를 제시하였다.

교통특성을 고려한 강도로교의 피로수명 평가 방안 (Fatigue Life Estimation Method Considering Traffic Properties for Steel Highway Girder Bridge)

  • 이희현;경갑수;전준창
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.209-218
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    • 2010
  • 장기간 동안 활하중의 반복재하로 인한 응력누적에 의해 발생하는 피로현상은 강교량의 내구수명을 지배하는 주요 인자중 하나이다. 본 논문은 차량 주행시 동적효과가 비교적 크게 일어나는 일반적인 중소규모의 플레이트 거더교를 대상으로 피로수명에 영향을 미치는 교통하중의 특성을 검토하였다. 검토결과, 피로수명은 시간교통량과 대형차 혼입율이 증가할수록 짧아지고, 교통하중특성의 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 이러한 검토결과를 토대로 피로수명에 영향을 주는 교통하중의 특성을 대표할 수 있는 새로운 파라미터를 제시하고, 그 유용성을 확인하였다.