• 기계저널
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• 제30권2호
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• pp.115-130
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• 1990

기구나 구조물에 작용하는 실제하중은 진폭 등이 불규칙하게 변화하는 이른 바 변동하중으로, 강 도설계에 있어서는 이러한 변동하중하의 피로에 관하여 충분히 고려할 필요가 있다. 따라서 국 외에서는 현재까지 랜덤하중을 포함한 각종 변동하중 하에서 많은 연구가 이루어져 유익한 결 과도 얻어지고 있으나, 국내에서는 매우 단순한 변동하중하의 소수의 연구를 제외하고는, 실험 상의 어려움 등으로 주목할 만한 체계적인 연구결과가 없는 것이 실정이다. 변동하중하의 피로 문제는 근래 국내의 현장에서도 그 중요성이 점차 인식되고 있어, 국내 학술지에도 이에 관한 해설 등(1)이 약간 보이기 시작했다. 이러한 점들을 감안하여 본 글에서는 랜덤하중을 포함한 변동하중하의 피로파괴에 관하여 기초사항과 함께 기본특성을 소개해 보기로 하였으며, 아울러 관련용어들도 정리해 두기로 하였다.

• 콘크리트학회지
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• 제6권2호
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• pp.148-158
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• 1994

본 논문은 실제 교량위를 통과하는 차량에 의하여 프리스트레스트 콘크리트 합성거다 교량에 발생하는 프로하중을 합리적으로 표현할 수 있는 등가프로하중모델을 도출하는데 그 목적을 두고 있다. 교량에 작용하는 피로하중은 그 크기와 지속시간이 불규칙피로하중과 같은 피로손상을 줄 수 있는 등가의 피로하중 모델을 제안하여 피로해석 및 설계를 간편하고 합리적으로 수행할 수 있도록 하였다. 또, 이 모델의 적용성을 검토하기 위하여 국내의 교통량조사 자료를 이용하여 교량을 통과하는 차량의 확률모델을 도출하고, 이 모델로부터 작용 모멘트의 확률특성을 결정하여 피로해석을 수행하였다.

• 기계저널
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• 제16권4호
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• pp.12-18
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• 1976

기계 및 구조물들이 등진폭하중만을 받는 경우는 극히 드물어서 대부분이 진폭과 주파수가 불규 칙하게 변하는 하중을 받는다. 실하중이력이 불규칙(random)한 모양을 갖는 것은 비행기, 자동차, 선박 등의 많은 기구물들이 공기의 터블런스, 거치론 도로표면 및 대양의 파도와 같이 random한 주위환경에 접하기 때문이다. 이 random한 환경과 구조물의 탄성성질들로 인해서 구조물로부터 측정된 하중응답신호들(응신율,변위 혹은 가속도)은 건폭과 주파수가 random하게 변하는 특정한 형태의 파형을 갖는다. 현금 우리나라에 이 방면의 연구가 활발하지 못하여 complex load history가 피로에 미치는 영향과 이에 관련된 피로시험들을 간략히 소개한다.

• 한국기계가공학회지
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• 제14권3호
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• pp.92-98
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• 2015

This study investigates the durability of a two-passenger bicycle frame under non-uniform fatigue load. The bicycle frame of Model 1 installed with reinforcement support has a 20% lower maximum equivalent stress than the existing Model 2. Model 1 has a maximum total deformation that is less than half that of Model 2. Model 1 has a higher maximum fatigue life than Model 2. In addition, Model 1 has lower fatigue damage than Model 2. Thus, the bicycle frame of Model 1 installed with reinforcement support can be described as safer, as it offers more strength than Model 2. Applying this result to the design of a real two-passenger bicycle frame under non-uniform fatigue load can effectively prevent fatigue damage and improve durability.

• 한국기계기술학회지
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• 제13권3호
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• pp.87-92
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• 2011

This study analyzes structural stress and fatigue on control arm of automobile under nonuniform load. Maximum equivalent stress at bolt part is shown with 419.1MPa and the corner is deformed with maximum displacement of 1.1628mm. Among 3 cases of nonuniform fatigue loads applying on control arm, 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes most unstable but 'Sample history' becomes most stable. In case of 'Sample history' with the average stress of $-10^5MPa$ to $10^5MPa$ and the amplitude stress of 0 MPa to $10^5MPa$, the possibility of maximum damage becomes 3%. This stress state can be shown with 6 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. Safety and durability on automobile can be effectively improved by applying the fatigue analysis result on control arm.

• 기계저널
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• 제36권9호
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• pp.855-866
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• 1996

승요차 앞자축에 장착되어 회전하면서 동력을 전달하는 드라이브축은 운행중에 주로 비틀림하중을 받는다. 따라서 동 부품의 피로해석 및 설계를 위해서는 실제 운행중에 받는 서비스토크의 크기, 주파수 등에 관한 데이터가 필요하다. 차량에 탑재된 엔진의 토크와 회전수 등의 규격으로부터 드라이브축에 부가되는 최대 토크 값을 예측할 수 있으나, 자동차 운행주에는 승차인원, 도로조건, 운전자의 운전습관 등 여러가지 외적인 영향으로 인하여 서비스토크가 불규칙하게 변할 것으로 예상되므로 서비스토크를 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. 또한, 최근의 자동차 구조부품에 대한 설계개념이 무한수명 설계에서 경량화 설계로 변화되고 있으며, 따라서 자동차 드라이브축도 실제 운용하중을 바탕으로 한 정확한 수명예측 및 강도설계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 4륜구동형 승용차용 드라이브축에 대해 실제 운용하중에서의 피로수명을 예측하기 위해 1)텔리메트리를 이용하여 토크를 측정하고, 2) 일정진촉하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 3) 일정진폭하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 4) 축류 소재의 피로특성 데이터를 구성하여 5) 자체 개발한 프로그램으로 피로수명을 예측하고자 한다.

• 한국생산제조학회지
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• 제19권6호
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• pp.753-759
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• 2010

The variable fatigue load is simulated in this study. The stability and the life of the material are analyzed theoretically by Ansys program. These results are successfully applied to the practical wheel to predict the prevention of fracture and the endurance. The life and the damage on the every part of the fatigue specimen can be predicted. As the available lives are compared for every loading variation, the rain flow and damage matrix results can be helpful in determining the effects of small stress cycles in any loading history. The rainbow and damage matrices illustrate the possible effects of infinite life. The safety and stability of wheel and the other practical structures according to the variable load can be estimated by using the results of this study.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제29권1호
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• pp.49-60
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• 2017

부유식 구조물의 계류선의 설계는 강도뿐만 아니라 피로수명 측면에서도 검토가 반드시 요구된다. 일반적으로 계류선의 피로 설계에는 동적 응력을 야기하는 하중이 지배적인 영향을 미치게 된다. 즉, 파랑이 주요 설계 하중으로 고려가 된다. 본 연구에서는 불규칙 파랑에 대한 해중 터널 계류선의 피로 손상 특성에 대해 분석한다. 시간 이력 유체-구조 동역학 해석을 통해 특정 환경 하중에 대한 해중터널의 동적 운동 및 계류선에 발생하는 장력과 응력을 계산하고, Rainflow 집계법 및 Palmgren-Miner의 법칙 그리고 DNV 기준에서 제시하는 해양구조물 설계를 위한 S-N 곡선을 고려하여 단기 피로 손상을 추정한다. 해중 터널의 계류 형식과 유사한 계류 형식을 갖는 인장각 플랫폼의 텐던 설계를 참고하여 100년 재현 주기 파랑이 48시간 지속되는 조건을 가정하여 이 환경 하중에 의한 피로 손상도를 추정한다. 본 해석 절차를 따르며, 함체의 흘수와 계류선의 간격 및 초기 기울임 각도가 피로 손상도에 미치는 영향을 분석한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.133-141
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• 2012

This study investigates structural and fatigue analyses of bike brake. Maximum equivalent stress of the model of mountain bike is 4 times as much as the model of general bike at static analysis. In cases of mountain and general bikes, maximum damage frequency at load of 'SAE bracket history' with the severest change of load becomes as much as 16 times than the most stable load of 'Sample history' among the nonuniform fatigue loads. In case of mountain bike, the possibility of maximum damage becomes 3% at the load of 'Sample history' with the average stress of 0 to $-3{\times}10^4$MPa and the amplitude stress of 0 to $10^4$MPa. In case of general bike, the possibility of maximum damage becomes 3% at the load of 'Sample history' with the average stress of 0 to $-0.8{\times}10^4$MPa and the amplitude stress of 0 to $0.2{\times}10^4$MPa. This stress state can be shown as 5 to 6 times more than the damage possibility of 'SAE bracket history' or 'SAE transmission'. The analysis result of this study can be effectively utilized for the safe design of bike brake.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권8호
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• pp.84-91
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• 2002

This paper analyzes the subsurface stress at the spherical contact using Hamilton equation, and with that data, calculates the fatigue limit under the variations of friction coefficient using fatigue theory. After rough surface being made, this paper figures out the random load generated by contacting to the rough surface, analyzes the stress of its subsurface, and calculates the fatigue limit of the rough surface using fatigue theory. The three parts of the fatigue theory are applied, which are critical plane theory, stress invariant theory and mesoscopic theory.