• Title/Summary/Keyword: 반복굽힘

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Safety factor simulation of the transplanter bevel gear by planting condition (주간거리에 따른 정식기 베벨기어의 안전율 시뮬레이션)

  • Kim, Du Han;Choi, Chang Hyun;Jang, Hyeon Jun;Kim, Yong Joo
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.15-15
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    • 2017
  • 본 연구는 필드 작업 시 작업조건에 따른 정식기의 PTO 부하를 측정하고, 이를 이용하여 작업조건에 따른 안전율 시뮬레이션을 목적으로 수행하였다. 부하 계측 시스템은 PTO 축의 부하를 측정하기 위한 토크 센서, 토크 센서에서 발생한 신호를 수집하기 위한 데이터 수집장치, 노트북에 전원을 공급하기 위한 파워 컨트롤러로 구성하였다. 토크센서에서 입력된 부하 데이터를 처리하기 위한 소프트웨어는 Labview(Version 2011, National Instrument, USA)를 사용하였다. 포장시험은 유사한 토양 조건에서 4회 반복 시험을 수행하였으며, 작업속도 고속 조건에서 4개의 주간거리(26, 35, 43, 80cm)와 3개의 식부깊이 (85, 105, 136mm)에 대하여 수행하였다. 안전율 시뮬레이션을 위한 소프트웨어는 KISSsoft(Version 2016, Kissling & Co. AG, Switzerland)를 사용하였다. 식부깊이 85mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업시 각각 굽힘 안전율은 2.2874, 2.4507, 2.7139, 2.8064로 나타났으며 접촉 안전율은 1.1787, 1.2799, 1.3205, 1.3275로 나타났다. 식부깊이 105mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 2.1261, 2.2781, 2.4879, 2.5866로 나타났으며 접촉 안전율은 1.1296, 1.1425, 1.2710, 1.2507로 나타났다. 식부깊이 136mm에서 주간거리 26, 35, 43, 80cm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 1.6587, 1.6651, 1.7824, 2.2198로 나타났으며 접촉 안전율은 1.0030, 1.0104, 1.0450, 1.1931로 나타났다. 주간거리에 따른 식부깊이의 굽힘 안전율과 접촉 안전율은 가장 차이가 큰 주간거리 80cm에서 식부깊이가 85, 105, 136mm일 때 작업 시 각각 굽힘 안전율은 2.8064, 2.5866, 2.2198로 나타났으며 접촉 안전율은 1.3275, 1.2507, 1.1931로 나타났다. 시뮬레이션 결과 정식기 베벨기어의 안전율은 주간거리가 짧을수록, 식부깊이가 깊을수록 더 낮게 나타났다. 그러므로 정식 작업 시 정식기의 부하와 내구성을 고려하여 적절한 작업조건을 선정해야 함을 알 수 있다. 또한 향후 다양한 토양 조건 및 작업 단수 등에 따른 포장시험을 추가로 진행하여 여러 조건에서의 안전율 시뮬레이션을 수행할 예정이다.

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Relationship between Tensile Characteristics and Fatigue Failure by Folding or Bending in Cu Foil on Flexible Substrate (유연성 기판에 사용되는 전해 동박의 절곡 및 굴곡 피로 파괴와 인장 특성과의 관계)

  • Kim, Byoung-Joon;Jeong, Myeong-Hyeok;Hwang, Sung-Hwan;Lee, Ho-Young;Lee, Sung-Won;Cbun, Ki-Do;Park, Young-Bae;Joo, Young-Cbang
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.55-59
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    • 2011
  • Folding endurance, bending fatigue and monotonic tensile tests of 4 kinds of Cu foil on flexible substrate was performed to investigate the relationship between folding or bending endurances and tensile characteristics. The repeated 5.3 or 2.0% strain was applied to Cu foil in folding endurance test or bending fatigue test while monitoring the electrical resistance. Elastic modulus, yield strength, ultimate tensile strength, ductility, and toughness were obtained by monotonic tensile test on the same samples. The Cu foil with higher toughness and ductility showed higher reliabilities in folding or bending fatigue. However, elastic modulus and yield strength did not show any relationship with folding and bending reliability. This is because the failures of Cu foil by folding or bending fatigue were closely related to the fracture energy of metal.

Crack growth behavior of fatigue surface crack initiated from a small surface defect (작은 表面缺陷에서 發생.成長하는 表面疲勞균열의 成長特性에 관한 硏究)

  • 서창민;권오헌;이정주
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.11 no.2
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    • pp.191-197
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    • 1987
  • It has been well known that the fracture mechanics can be applied to large through crack growth. But the growth rate of small surface cracks initiated from a small defect under rotary bending fatigue tests can not be treated as a function of stress intensity factor range. In this paper, to investigate the growth behavior of surface small fatigue cracks in the view-point of both fracture mechanics and strength of materials, the fatigue test has been carried out on two kinds of plain carbon steels with a small surface defect. Applying the concept of the cyclic strain intensity factor range .DELTA. $K_{\epsilon}$/$_{t}$ to the analysis of small surface fatigue crack growth, it is found that the relationship between cyclic strain intensity factor range and crack growth rate shows linear relation on logarithmic coordinates regardless of defect sizes and two kinds of carbon steels.s.s.

Development of Large Diameter Hardfacing FCW for Life Extension of Hot Forging Die (열간단조 금형 수명연장을 위한 경화육성용접용 태경 FCW의 개발)

  • Kim, Sung-Ho;Jung, Yun-Ho;Baek, Seung-Hui;Jang, Jong-Hun;Park, Chul-Gyu;Woo, Hee-Chul;Jung, Byung-Ho;Cho, Sang-Myung
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.13-13
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    • 2009
  • 현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.

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The Effect of Delamination Shape Factor, $f_s$ on the Delamination Growth Rate, $dA_D/da$ in FRMLs (층간분리 형상계수($F_s$)가 FRMLs의 층간분리 성장률($dA_D/da$)에 미치는 영향)

  • 송삼홍;이원평;김광래;김철웅
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.398-404
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    • 2003
  • Most previous researches for the hybrid composite materials such as FRMLs(Al/AFRP, Al/GFRP) have evaluated the fatigue delamination behavior using the traditional fracture mechanism. However, most previous researches have not generally been firmed yet. Because delamination growth behavior in hybrid composite should be consider delamination growth rate, $dA_D$/da using the delamination shape factors, fs instead of traditional fracture mechanic parameters. The major purpose of this study was to evaluate the relationship between delamination shape factor, fs and delamination growth rate, $dA_D$ . And a propose parameter on the delamination aspect ratio, b/a. The details of the study are as follow : 1) Relationship between crack length, a and delamination width,b. 2) Relationship between delamination aspect ration, b/a and delamination area rate,($(A_D)_{N}(A_D)_{ALL}$. 3) Variation of delamination growth rate, $dA_D/da$ was attendant on delamination shape factors, $fs_1$, $fs_2$, $fs_3$. The test results indicated the delamination growth rate depends on delamination shape factors.

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A study on the fatigue bending strength of quasi-isotropic CFRP laminates subjected to impact damage (축격손상을 받은 의사등방성 탄소섬유강화 복합재의 굽힘피로강도)

  • Park, Soo-Chul;Park, Seol-Hyeon;Jung, Jong-An;Cha, Cheon-Seok;Yang, Yong-Jun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.10
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    • pp.688-695
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    • 2017
  • Compared to metal, CFRP has excellent mechanical characteristics in terms of intensity, hardness, and heat resistance as well as its light weight that it is used widely in various fields. Therefore, this material has been used recently in the aerospace field. On the other hand, the material has shortcomings in terms of its extreme vulnerability to damage occurring internally from an external impact. This study examined the intensity up to its destruction from repeated use with the internal impact of a CFRP laminated plate that had also been exposed to external impact obtain design data for the external plate of aircraft used in the aerospace field. For the experimental method, regarding the quasi-isotopic type CFRP specimen and orthotropic CFRP specimen that are produced with a different layer structure, steel spheres with a diameter of 5 mm were collided to observe the resulting impact damage. Through a 3-point flexural fatigue experiment, the progress of internal layer separation and impact damage was observed. Measurements of the flexural fatigue strength after the flexural fatigue experiment until internal damage occurs and the surface impacted by the steel spheres revealed the quasi-isotopic layer structure to have a higher intensity for both cases.

PHYSICAL PROPERTIES OF THE REUSED IPS-EMPRESS CERAMIC. PART II : STUDY ON THE FLEXURE STRENGTH (반복사용된 IPS-Empress ceramic의 물리적 성질에 관한 연구 Part II:굽힘강도에 관한 연구)

  • Jin, Tai-Ho;Kim, Hee-Jin
    • The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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    • v.36 no.3
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    • pp.524-529
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    • 1998
  • The purpose of this study was to investigate the possibility on recycling of IPS-Empress ceramic for the wide use of IPS-Empress ceramic in prosthodontic treatment. The frexure strength of first pressed, second pressed, and third pressed IPS-Empress ceramic were measured and compared. There was no ststistical difference among three groups, and the result of this study implied the recycled IPS-Empress ceramic has enough frexure strength for clinical use.

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Connecting Rod의 强度計算

  • 조영갑
    • Journal of the KSME
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    • v.20 no.6
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    • pp.442-447
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    • 1980
  • 내연기관에 있어서 connecting rod는 piston에 작용하는 가스압력과 관성력을 소단부로 부터 shaft를 거쳐 대단부를 통하여 Crankshaft에 전달하는 역할을 한다. 그러므로 기관의 운제중 끊 임없이 인장, 압축, 좌굴, 굽힘등의 하중을 반복하여 받기 때문에 이것에 견딜 충분한 강성을 지해야 한다. 그러나 일반적으로 connecting rod에 작용하는 하중과, 각부분에 나타나는 응력의 해석은 간단하지 않다. 왜냐하면 행정을 수행하는 동안 크랭크의 각 위치에 대하여 가스 압력 이나 관성력이 변하고, 또한 connecting rod 자체의 형상도 복잡하게 구성되기 때문이다. 따라서 보다 계산을 간단하게 하기 위하여 여기에서는 일단 connecting rod에 작용하는 하중은 최악조 건으로서 최대발압력 및 최대관성력을 적용하기로 하고, 계산결과에 따라 취약부위에 대한 은 력을 검토하기로 한다. 특히 대단부에 있어서는 cap을 연결하는 보울트가 불리면에 작용하는 하중을 충분히 견딜 수 있어야 하므로 보울트계산 또한 중요하나 여기서는 취급치 않고, 다만 이 계산에서 구한 하중을 사용하여 VDI 2230에 의한 방법으로 계산하면 될 것이다.

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Variation of Notch Shape on the Delamination Zone Behavior in Al/AFRP Laminates (노치형태 변화에 따른 Al/AFRP 적층재의 층간분리거동)

  • Song, Sam-Hong;Kim, Cheol-Woong
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.278-285
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    • 2001
  • Aluminum/Aramid Fiber Reinforced Plastic(Al/AFRP) laminates are applied to the fuselage-wing intersection. The main objective of this study was to evaluate the delamination zone behavior of Al/AFRP with a saw-cut and circular hole using average stress criterion and the effect of notch geometry. Mechanical tests were carried out to determine the cyclic-bending moment and delamination zone observed ultrasonic C-scan pictures. In case of Al/AFRP containing saw-cut specimen, the shape and size of the delamination zone formed along the fatigue crack. However, in case of Al/AFRP containing circular hole specimen, the shape and size of delamination zone formed two types. first type, delamination zone formed along the fatigue crack. Second type, not observed fatigue crack. Therefore, delamination zone was formed dependently of the circular hole shape.

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Bearing Coefficient Identification of a Machine-Tool Spindle System (공작기계 주축계의 베어링계수규명에 관한 연구)

  • 김석일;곽병만;이후상
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1426-1432
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    • 1991
  • 본 연구에서는 Timoshenko보이론과 전달행렬법에 의해서 얻어지는 베어링의 반력들과 주축계의 불완전진동모드간의 선형관계를 이용하여 원리적으로 반복계산없이 반경방향과 굽힘모멘트방향의 선형등방성 베어링계수들을 규명하는 방법을 제안하였다. 제안된 규명방법은 주축계에 사용된 베어링의 수보다 진동모드에 대한 측정점의 수가 2배 이상 많아야 한다는 조건을 가지고 있다. 또한 선형 연립방정식으로 부터 직접 규명된 베어링계수들의 일부가 정보의 부정확성에 의해서 물리적으로 타당성이 없는 음수로 나타나는 경우에는 측정결과와의 차이를 최소화시키면서, 물리적으로 타당성이 있는 양수의 베어링계수들을 규명할 수 있는 방법이 제안조건들을 가진 최적화문제의 형태로 제시되었다. 그리고 제시된 최적화문제의 해는 선형화방법(linearization method)를 통해서 얻었다. 아울러서 주축계의 실험모델에 대한 가진실험결과를 이용 하여 제안된 규명방법의 유용성을 평가하였다.