• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제55권7호
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• pp.344-351
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• 2006

The fatigue of back muscle in the repetitive lifting motion was studied using multiple parameters(FFT_MDF, RMS, 2C, NT) in this study. Recent developments in the time-frequency analysis procedures to compute the IMDF(instantaneous median frequency) were utilized to overcome the nonstationarity of EMG signal using Cohen-Posch distribution. But the above method has a lot of computation time because of its complexity. So, in this study, FFT_MDF(median frequency estimation based on FFT) algorithm was used for median frequency estimation of back muscle EMG signal during muscle work in uniform velocity portion of lumbar movement. The analysis period of EMG signal was determined by using the run test and lumbar movement angle in dynamic task, such as lifting. Results showed that FFT_MDF algorithm is well suited for the estimation of back muscle fatigue from the view point of computation time. The negative slope of a regression line fitted to the median frequency values of back muscle EMG signal was taken as an indication of muscle fatigue. The slope of muscle fatigueness with FFT_MDF method shows the similarity of 77.8% comparing with CP_MDF(median frequency estimation based on Cohen Posch distribution) method.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권2호
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• pp.231-235
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• 2013

The purpose of this paper is to compare with estimation of equivalent fatigue load in time domain and frequency domain and estimate the fatigue life of structure with multi-axial vibration loading. The fatigue analysis with two methods is implemented with various signals like random, sinusoidal signals. Also an equivalent fatigue life estimated by rainflow cycle counting in time domain is compared with results estimated with probability density function of each signal in frequency domain. In case of frequency domain, equivalent fatigue life can estimate through Dirlik's method with probability density function. And the work proposed in this paper compared the fatigue damage accumulated under uni-axial loading to that induced by multi-axial loading. The comparison is preformed for a simple cantilever beam, which is exposed to vibrations of several directions. For verification of estimation performance of fatigue life, results are compared to those of FEM analysis (ANSYS).

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.340-350
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• 2007

The major objective of this study is to investigate the fatigue effects of rail pad on High Speed Railway with concrete slab track system. It analyzed the mechanical behaviors of HSR concrete slab track with applying rail pad stiffness based on fatigue effect(hardening and increasing stiffness) on the 3-dimensional FE analysis and laboratory test for static & dynamic characteristics. As a result, the hardening of rail pad due to fatigue loading condition are negative effect for the static & dynamic response of concrete slab track which is before act on fatigue effect. The analytical and experimental study are carried out to investigate rail pad on fatigue effected increase vertical acceleration and stress and decrease suitable deflection on slab track. And rail pad based on fatigue effect induced dynamic maximum stresses, the increase of damage of slab track is predicted by adopting fatigue effected rail pad. after due consideration The servicing HSR concrete slab track with resilient track system has need of the reasonable determination after due consideration fatigue effect of rail pad stiffness which could be reducing the effect of static and dynamic behavior that degradation phenomenon of structure by an unusual response characteristic and a drop durability.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권9호
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• pp.58-66
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• 2010

This study examines thermal safety on three-way catalyst that dominates 70 % among whole exhaust gas purification device in 2003. Three-way catalyst durability in the Korea requires 5 years/80,000 km in 1988 but require 10 years/120,000 km after 2002. Three-way catalyst durability in the USA requires 7 years/120,000 km but require 10 years/160,000 km after 2004. Three-way catalyst maintains high temperature in interior domain but maintains low temperature on outside surface. Therefore this device shows tensile stress on outside surface. Temperature distribution of three-way catalyst was acquired by thermal flow analysis for predicted thermal flow parameter. Thermal stress analysis for three-way catalysis was performed based on this temperature distribution. Thermal safety of three-way catalyst was estimated by power law dynamic fatigue life estimation and strength reduction methods for thermal stress.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권4호
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• pp.427-434
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• 2004

Ferritic stainless steel is recently used in high temperature structures because of its good properties of thermal fatigue resistance, corrosion resistance, and low price. Tensile and low-cycle fatigue (LCF) tests on 429EM stainless steel used in exhaust manifold were performed at several temperatures from room temperature to 80$0^{\circ}C$. Elastic Modulus, yield strength, and ultimate tensile strength monotonically decreased when temperature increased. Cyclic hardening occurred considerably during the most part of the fatigue life. Dynamic strain aging was observed in 200~50$0^{\circ}C$, which affects the cyclic hardening behavior. Among the fatigue parameters such as plastic strain amplitude, stress amplitude, and plastic strain energy density (PSED), PSED was a proper fatigue parameter since it maintained at a constant value during LCF deformation even though cyclic hardening occurs considerably. A phenomenological life prediction model using PSED was proposed considering the influence of temperature on fatigue life.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.739-744
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• 2017

탄성변형과 피로손상은 카트의 주행성능에 영향을 미치는 것으로 카트 프레임에 영구변형을 유발할 수 있다. 카트프레임은 현가장치와 다른 장치를 포함하지 않으므로 두 가지 변형에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 코너주행 시 동적 거동은 비틀림 변형이 원인이 된다. 선회주행 시 카트의 동적 거동을 분석하기 위해 카트의 GPS추적이 실시간으로 이루어지고 카트 프레임에 작용하는 비틀림 응력값을 측정하였다. 레저카트와 레이싱카트의 재료물성치들은 인장실험을 통해 얻었다. 비틀림 응력집중과 프레임 변형은 얻어진 결과 값을 토대로 프레임의 응력해석을 통하여 파악하였다. 개발된 주행분석장치를 이용하여 레저카트와 레이싱카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고 이를 통한 코너에서 카트의 주행거동을 살펴보았다. 카트가 곡선주행 시 원심력으로 인해 하중이동이 발생하였으며 카트프레임에 비틀림 응력이 발생하였다. 예를 들어 레저카드의 경우, 40 km/h의 속도로 운전할 때 최대 비틀림 피로한도를 측정한 최대 비틀림응력은 230 MPa이며 비틀림 피로한도계수는 0.65를 나타내었다. 뿐만 아니라 카트의 선회 시 운전요소들을 운전측정시스템을 인스톨한 실측장비에서 측정하였으며 카트의 운전거동은 수직변위에 의해 측정하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제50권3호
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• pp.156-161
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• 2012

연구 목적: 일체형의 o-ring type 미니 임플란트 고정체의 직경에 따른 파절강도의 차이를 비교하고자 한다. 연구 재료 및 방법: 길이 13mm의 one body o-ring type의 미니 임플란트(Dentis, Daegu, Korea)를 직경 2.0, 2.5, 3.0mm 각각 5개씩 준비하였다. Instron universal testing machine에 수직면에서 30도 각도로 샘플을 위치시키고 off-axis loading을 가하여 영구변형이 일어난 하중 값을 파절강도로 하고 5개의 시편의 평균을 구하여 각 직경에 따른 임플란트의 고정체의 파절강도를 비교하였다. 또한, 각 직경마다 3개의 시편을 준비하고 동적하중 피로 시험기를 이용하여, 파절이 발생할 때까지 파절강도의 80%, 60%, 40%의 loading을 가하여 파절되는 cycle수를 측정하여 각 직경의 피로 파절을 분석하였다. 추가적으로 총의치의 평균 저작력인 43 N의 하중을 가하여 파절되는 cycle 수를 측정하였다. 각 군간의 차이를 검증하기 위해서 일원분산분석(one-way ANOVA test)을 시행하였고, 통계처리는 SPSS ver.12 (SPSS Inc. Chicago, IL, USA) 을 이용하여 실시하였다. 결과: 직경 3.0mm의 미니 임플란트는 평균 $276.0{\pm}13.4N$의 압축력을 받았을 때 영구 변형이 일어났고 직경 2.5mm 미니 임플란트가 $149.0{\pm}6.1N$, 2.0mm 미니 임플란트가 $101.5{\pm}14.6N$일 때 영구 변형이 일어났다. 각 군간의 파절강도에는 유의한 차이가 있었다(P<.001). 총의치의 평균 저작력 하중에서 실시한 피로 파절 실험 결과, 세직경 모두 $5{\times}10^6cycle$까지 파절이 일어나지 않았다. 결론: 미니 임플란트의 정적 하중 하에서 최대 압축강도는 직경이 증가할수록 유의적으로 증가하였다. 최대 압축강도는 세 직경 모두 총의치의 평균 저작력 보다는 크나 최대 교합력보다는 직경 3.0mm에서만 크게 나타났다. 총의치의 평균 저작력 하중에서 실시한 피로 파절 실험 결과, 세 직경 모두 파절이 일어나지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4398-4404
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• 2015

스테인리스 강판은 동적기계구조물을 제작하기 위한 구조용 재료로 널리 사용된다. 또한 이들을 일체화 시키는 방법으로 가스용접을 많이 사용하게 되는데 가스용접에는 다양한 종류에 의해 구조물을 일체화 시킨다. 따라서 부재와 부재를 연결하는 용접부에 대한 응력분포 및 피로강도평가는 구조물의 건전성 및 수명을 연구하는데 매우 중요한 요소가 된다. 그래서 본 연구에서는 피로시험에 의해서 얻어지는 ${\Delta}P-N_f$ 관계를 유한요소해석법에 의해서 최대주응력으로 ${\Delta}{\sigma}-N_f$ 관계로 나타내어 피로설계기준을 정하였고, 이 결과를 이용해서 확률론적 통계해석기법을 적용해서 가속식을 추정하여 임의의 목표수명을 예측할 수 있는 신뢰성설계기술기법을 제시하고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권8호
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• pp.661-669
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• 2021

종래 우주용 전장품 개발과정에서는 발사진동환경에 대한 탑재 전자소자 솔더 접합부의 피로수명 보장을 위해 기판 상에 보강재를 적용하여 강성을 증가시킴으로써 기판의 동적거동을 최소화하였다. 그러나 종래의 설계는 전장품의 부피 및 무게의 증가를 야기하여 소형/경량화 설계에 한계를 갖는다. 선행 연구에서 제안된 점탄성 테이프 기반 고댐핑 적층형 전자기판은 굽힘변위 저감을 통한 소자의 피로수명 연장에 효과적임을 입증하였으나 고댐핑 부여를 위한 적층구조가 기판에 직접 장착되는 관계로 소자 실장 공간의 효율이 저하되는 한계를 지닌다. 본 연구에서는 전장품 소형/경량/고집적화 설계 구현을 위해 일반 금속 대비 높은 댐핑과 복원 특성을 갖는 초탄성 형상기억합금에 점탄성 테이프를 적용한 적층구조의 초탄성 형상기억합금 보강재 기반 고댐핑 전자기판을 제안하였다. 제안 기판의 기본특성 파악을 위해 정하중시험 및 자유진동시험을 수행하였으며, 랜덤진동시험을 통해 진동환경 하 고댐핑 특성 및 설계 유효성을 입증하였다.

• 부식과 방식
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• 제12권1호
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• pp.30-38
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• 2013

원전의 구조적 건전성에 문제가 될 수 있는, 오스테나이트계 합금의 환경조장균열(EAC)에 대한 거동을 실험적인 결과와 문헌 조사를 통해 분석하였다. 일차측 환경에서 주기적인 반복하중을 받을 때에는 기계적인 피로균열에 더해 수소유기균열이나 동적변형시효 등으로 인한 가속화 메커니즘을 통해 피로수명 감소가 나타났다. 따라서 EAF에 대한 저항성은 전반적인 부식저항성이 우수한 니켈기합금이 스테인리스강보다 크게 나타났다. 그러나 일정한 하중을 받을 때에는 내부산화에 의해 국부적인 취약부인 입계로의 빠른 균열의 생성과 진전이 나타나 일차수 응력부식균열(PWSCC)이라는 형태로 발생한다고 여겨진다. 이때는 니켈-크롬의 비율이 내부산화 저항성에 영향을 미쳐, 비율이 낮은 스테인리스강은 높은 저항성을 가지고, 비율이 높은 니켈기합금은 낮은 저항성을 가진다. 그러나 아직 이러한 균열 메커니즘에 대한 명확한 이해가 부족하므로, 명확히 규명하기 위해서는 추가적인 연구가 필요하다.