• Composites Research
• /
• 제12권2호
• /
• pp.53-61
• /
• 1999

복합재료의 파단식은 강도계수의 산정이 쉽고, 형상이 유연하며, 논리적인 단순성을 유지하기 위하여 각 파단모드와 하중조건을 고려하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 인장 및 비틀림의 이축하중에 대한 등가강도를 도입함으로써 새로운 파단식을 유도하였다. 이축 실험 결과는 등가이축강도가 cos($tan^{-1}R_b$)의 지수함수로 표현됨을 보였다. 이축하중의 파단강도는 일방향 인장강도 및 비틀림강도와 이축비의 함수로 예측할 수 있다. 실험 데이터의 산포성은 Weibull 분포함수와 등가이축강도 개념을 이용하여 분석하였다. 또한, 일방향 인장 및 비틀림 S-N 선도로부터 복합하중하의 S-N 선도를 구할 수 있는 피로해석법을 평면 응력 모델을 기반으로 개발하였다. 예측결과는 적층복합재료의 이축강도와 피로수명의 실험 데이터와 잘 일치하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.57-62
• /
• 2013

카트 차체에는 현가장치와 차동장치가 존재하지 않으므로 카트주행 중 발생하는 프레임의 변형은 탄성변형으로 인한 주행성능과 프레임의 피로수명에 영향을 미친다. 선회주행 시 비틀림 변형에 의한 카트의 거동은 이 두 가지 변형에 결정적 원인을 제공한다. 이러한 곡선구간에서 카트의 동적 거동을 분석하기 위하여 GPS를 이용하여 차량의 궤적을 추적하고 카트 프레임 강에 작용하는 비틀림 응력을 측정하였다. 레저와 레이싱 카트 프레임의 기계적 성질을 파악하기 위해 재질 분석과 인장시험을 실시하여 각 프레임의 재료 특성을 분석하였다. 비틀림 응력집중과 프레임 비틀림은 프레임 해석을 통해 조사되었다. 또한 주행 분석 장치를 이용하여 레저와 레이싱 카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고, 이를 통해 곡선구간에서 카트의 주행거동을 분석하였다. 선회주행 시 차량에 원심력에 의한 하중이동의 현상이 발생했으며, 이로 인해 카트 프레임 강에 비틀림 응력이 발생하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.130-136
• /
• 2005

Induction hardening increases hardness near the surface where it's most needed, and leaves the surface in compression which improves fatigue life. Although case depth and chemical composition are same, the structure of induction hardened shaft affects the fatigue strength and life because of austenization during hardening. Therefore torsional fatigue tests of specimens from various structures, which are obtained by nomalizing, spheriodized annealing and tempering after quenching, were conducted on induction hardened automotive drive shafts with various case depths and loads applied in order to evalute the relation between structure and fatigue strength.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권8호
• /
• pp.2022-2031
• /
• 2000

Since the surface roughness of adherends affects much the strength of adhesivelybonded joints, the effect of surface roughness on the fatigue life of adhesively bonded tubular single lap joints was investigated analytically and experimentally by fatigue torsion test. The stiffness of the interfacial layer between adherends and adhesive was modeled as a normal statistical distribution function of surface roughness of adherends. From the investigation, it was found that the optimum surface roughness of adherends for the fatigue strength of tubular single lap joints was dependent on bondthickness and applied load.

• 한국추진공학회지
• /
• 제1권2호
• /
• pp.12-21
• /
• 1997

무공해 에너지원은 화석에너지의 고갈과 환경오염의 심각한 문제로 인하여 절실히 요구되고 있는 실정이다. 그중 풍력발전 시스템은 타 에너지원에 비해 여러 가지 측면에서 유리한 점을 가지고 있다. 본 연구에서는 500㎾급 풍력발전 시스템을 개발함에 있어, 적합한 공력성능 및 구조성능을 가지는 회전날개 설계과정을 수행하였다. 공력설계는 운용지역의 풍황을 고려하여 회전날개의 외형을 결정하였고 이를 바탕으로 공력성능해석이 수행되었으며, 구조설계는 복합재료를 사용하여 쉘-스파 구조를 갖도록 설계하여 굽힘 및 비틀림 그리고 피로수명에 대한 구조해석이 수행되었다. 그 결과 4m/s의 미풍에서도 운용가능하며, 12m/s에서는 정격출력 500㎾를 생산할 수 있는 형상이 설계되었고, 또한 20년 이상의 피로수명이 확보되었으며, 공진 등의 동적인 문제도 발생하지 않음을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.310-315
• /
• 2003

This paper described that rotating test and fatigue test of a small-scale hingeless hub system with composite rectangular blades. Generally Rotating stability and fatigue test technique is one of Key-technology on test and evaluation for helicopter rotor system Rotating test of hingeless rotor system was achieved by means of rotor vibration characteristic and aeroelastic stability test GSRTS, equipped with hydraulic actuator and 6-component rotating balance was used to test hingeless rotor system especially for an observation of blade motion including flawing, lagging and feathering. Rotating test was done in hover and forward flight condition. Small-scaled blade fatigue test condition was determined by blade load analysis with the reference table of composite materials(S-N curve). Fatigue test bench was developed for the estimation of blade fatigue life, and tested its characteristic.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제23권8호
• /
• pp.154-162
• /
• 2006

By laying its drum horizontally, front-loaded washing machine mostly used in Europe that uses the head of the water to launder was appropriate for washing only small amount of laundry. However, the demands of customers are requiring front-loaded washing machine to handle big capacity laundry as well, and have faster rotation speed to increase drying ability. To meet such demands, more stress from bending and twisting are complexly loaded onto the shaft supporting the horizontal drum, causing problems in fracture strength and fatigue life. Shafting system is mainly divided into flange and shaft. Flange is located between the drum and shaft, transferring power from the shaft to drum, and acting as a supporter of the back of the drum. Shaft is connected from the flange to insert production, transferring power from the motor to drum, and mainly acting as stiffness against the horizontal weight of the shafting system. In this paper, strength analysis and experiment were executed on both the shaft and flange of front-loaded washing machine to suggest the design improvement of shafting system for big capacity, high-rotation drying. Also, verification of this evaluation was executed on fracture strength and fatigue life for studied shaft system.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권8호
• /
• pp.759-765
• /
• 2016

항공기 등에 사용되는 Flexible PTO(Power Take-Off) 샤프트는 스프링 특성을 좋게 하기 위해 여러장의 얇은 멤브레인을 용접한 형태로 1950년대에 이미 개발됐으며, AMAD(Aircraft Mounted Accessory Drive) 기어박스와 EMAD(Engine Mounted Accessary Drive) 기어박스 사이에서 회전동력을 전달한다. 이런 종류의 샤프트는 가볍고 특히 스프링 특성이 좋기 때문에 축 정렬이 틀어진 고속회전 상태에서도 안정적으로 회전동력을 전달할 수 있어 대부분의 전투기에 사용된다. 이번 연구에서 티타늄 합금으로 개발된 Flexible PTO 샤프트의 구조해석을 통해 제품의 안전성을 확인하였고, 실제 실험실에서 진행된 고속회전 시험에서 굽힘과 비틀림 부하를 동시에 인가하여 샤프트의 고주기 피로에 대한 내성을 실증하였다. 또한, 고주기 피로 시험 조건에서 항공기용 볼 조인트의 마모 특성 분석을 통해 수명을 예측하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제21권4호
• /
• pp.69-76
• /
• 2014

본 연구에서는 스퍼터링 공정으로 제작된 FCCL(flexible copper clad laminate)을 이용하여 초박형 FPCB를 개발하였다. 또한 구리 박막과 폴리이미드 기판의 접착력을 향상시키기 위한 NiMoNb 접착층을 적용하였다. 개발된 초박형 FPCB의 기계적 내구성과 유연성은 인장, 비틀림 및 굽힘 피로 수명시험을 이용하여 검증하였다. 인장 시험 결과 초박형 FPCB는 약 7% 까지 인장이 가능하였으며, 비틀림 각도 $120^{\circ}$ 까지의 내구성과 유연성을 갖고 있음을 알 수 있었다. 또한 초박형 FPCB는 10,000회의 굽힘 피로시험에도 파괴가 발생하지 않았다. 수치해석에 의한 응력 및 변형율의 계산 결과, 인장 시에 초박형 FPCB에 걸리는 최대 응력 및 변형률은 기존 FPCB에 비하여 크게 차이가 나지 않음을 알 수 있었다. 결론적으로 초박형 FPCB의 강건성은 기존 FPCB에 비하여 약간 열세이나, 제품에 적용하기에는 충분한 강건성과 신뢰성을 갖고 있다고 판단된다.

• 플랜트 저널
• /
• 제17권3호
• /
• pp.42-46
• /
• 2021

드릴 스트링의 진동 문제는 수년간 드릴링 성능 저하의 주요 원인 중 하나로 인식되어 왔으며, 굴착 작업 시 발생하는 과도한 진동은 드릴링의 효율성, 파이프 피로, 비트의 수명 단축으로 인하여 고장을 초래할 수 있다. 이러한 진동의 원인은 드릴 스트링이 굴착 작업 중 궤적에 따라 파이프의 굽힘과 wellbore와의 접촉으로 인해 마찰이 발생하고 이러한 진동은 일반적으로 축 방향, 굴곡 및 비틀림 변형을 일으킨다. 본 연구에서는 Khulief와 Al-Naser가 제시한 모델을 바탕으로 드릴 스트링에 6자유도(DOF)의 구성요소를 갖는 모델을 적용하여 curved beam의 수치해석 값과 Analytical값을 비교하여 검증하고 드릴 스트링에 hookload와 WOB 경계조건을 주어 각 element 마다 동적 거동을 분석하였다. 실제 궤적을 적용하여 드릴 파이프의 굽힘이나 중력으로 인하여 Wellbore와 접촉되는 부분에 마찰을 적용하였고, 또한 마찰 작용 시 일정한 축 방향 속도를 유지하기 위한 PI제어 값을 설계하여 drillstring 전체의 각속도 변화와 실제 드릴 굴착 작업 중 발생하는 stick slip현상을 관찰하였다.