• 제목/요약/키워드: 설계수명

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중장비용 용접구조물의 신뢰성 평가 (A Study on Welding Joint Parts of Heavy Equipment)

  • 고정;조용근
    • 한국신뢰성학회:학술대회논문집
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    • 한국신뢰성학회 2002년도 정기학술대회
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    • pp.111-111
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    • 2002
  • 당사 제품인 건설 중장비용 대형 용접 구조물에 대하여, 설계단계부터 구조해석 및 초도품에 대한 Rig Test, 실차 시험 등 여러 단계를 거쳐 내구성을 평가하고 있다. 그러나 용접품 특성상 수명 평가 및 예측이 용이하지 않아 특히 내구성 개선 또는 효율 증대를 위한 경량화 등의 필요에 따른 설계 변경시 시행착오를 거치는 경우가 많다. 이에 개발 일정의 지연, 시험 비용의 증대 등이 불가피하고, 보증 수명의 증대를 통한시장 확대 등에 있어서도 애로가 있다. 또한 기존 Rig Test의 경우도 실제 사용환경과의 차이 등으로 인해 필드에서의 사용 수명을 예측하는데 한계가 있다. 이에 당 센터에서는 통계적 분석을 통한 사용 조건의 DB 구축과 제품 품질 DB의 구축 및 통합을 통하여 제관품의 특성을 반영한 용접 구조물의 가속 수명 평가법의 신뢰도 향상과 시장 목표에 부합하는 최적 설계 달성을 위한 독자적 Tool을 개발하고 있으며, 이에 대한 첫 번째 과제로 기확보 데이터에 대한 상관관계를 분석하였다.

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특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 응력 해석 기법을 이용한 주조 공정에서 발생하는 변형 및 균열 예측

  • 추인호
    • 기계와재료
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    • 제23권3호
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    • pp.114-123
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    • 2011
  • 주조품 설계 및 제조에 있어서 기존의 유동 및 응고 해석뿐 아니라 최근에는 응력 해석 기법의 적용이 대두 되고 있다. 특히 자동차 산업에 있어서 부품의 경량화는 필수 불가결한 선택이며, 이는 설계자 및 제조업체에 복잡하고 얇은 알루미늄, 마그네슘 주물품에 대하여, 치수적인 문제와 강성의 문제를 동시에 해결하도록 요구하고 있다. 또한 경제적인 관점에서 긴 금형 수명이 요구되나 열 및 기계적인 피로 균열인 'heat checking'은 이러한 금형 수명을 저하시키는 가장 흔한 요소이다. 이런 무제를 해결하기 위해 해석 기법을 이용하여 주조 설계 및 공정을 최적화 함으로써 변형의 최소화 및 금형 수명의 최대화를 달성할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 기법을 성공적으로 적용하기 위해서는 주조 공정 해석, 재료 시험, 제품 설계 및 공정 최적화 설계가 통합적으로 이루어져야 한다. 본 고에서는 현재 최신 주조 해석 기법을 이용하여, 주조품 제조 공정에서 발생하는 응력과 관련된 문제들에 대한 수치해석 기법을 살펴보고, 이에 대한 리뷰를 제공하고자 한다.

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기계장치의 잔존수명예측 및 평가

  • 김건영
    • 기계저널
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    • 제30권2호
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    • pp.163-171
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    • 1990
  • 기계 구조물의 수명예측 및 평가에 대하여 기초이론과 실례를 중심으로 기술하였다. 기계설비의 파손방지 및 수명예측, 평가기술은 학문적으로나 산업분야에서나 종합적이므로 제작자, 설계자, 사용자, 연구자, 기술자 등이 서로 긴밀한 협력체제를 구축하여 지속적으로 설계, 재료, 운전, 시험, 검사, 보수 등 각자의 전문분야를 조화 있게 연구개발 하여야만 문제를 해결 할 수 있다는 뜻이다. 따라서 관련종사자는 협력체제를 설비 및 기업특성에 맞게 구축하는 것이 가장 중요하고 시급한 과제이다.

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콘덴서 수명 시험기 설계 및 구현에 관한 연구 (A study on the design and implementation of Life tester for Capacitors)

  • 문종현;숙취;김금수;박재욱;김동희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.981_982
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    • 2009
  • 콘덴서의 신뢰도 평가를 위해서는 낮은 신뢰도를 가지는 제품을 판별해 내는 실험이 필요하다. 하지만 대량의 콘덴서 신뢰도를 실험 하기에는 많은 시간이 걸리므로, 정상적인 수명의 콘덴서와 비정상적인 수명의 콘덴서의 빠른 판정을 통한 분류가 필요하다. 본 연구에서는 일정한 주기의 충.방전 순환시험을 통해 저전압부터 고전압까지의 콘덴서를 신속하게 양.부 판정을 내리도록 하는 범용의 콘덴서 수명시험기를 설계했다. 콘덴서의 일반적 특성에 대한 선행연구를 바탕으로, 현실적인 콘덴서 양.부 판정 알고리즘을 제안하였다. 또한, 검사 상태를 모니터링 하기 위해 PC와 통신하여 데이터의 실시간 확인과 제어를 가능하게 하였다. 이를 바탕으로 시험 제작된 모델을 통해 정상과 비정상의 수명을 가진 콘덴서를 정확히 판단해 냄을 보였다.

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시간의존성 염화물 확산계수를 고려한 확산 영향인자가 결정론적 및 확률론적 내구수명에 미치는 영향분석 (Analysis for Effect of Diffusion Parameter with Time-dependent Diffusion Coefficient on Service Life Considering Deterministic and Probabilistic Method)

  • 권성준
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.259-268
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    • 2016
  • 염해에 노출된 콘크리트 구조물의 내구수명 평가는 크게 결정론적 방법과 확률론적 방법으로 분류할 수 있으며, 다양한 설계인자에 따라 내구수명은 크게 변화한다. 본 연구에서는 시간의존성 확산계수 및 내부영향인자(기본확산계수, 임계염화물량, 시간지수)를 고려하여 변화하는 내구적 파괴확률과 이에 따른 내구수명을 도출하였다. 임계 염화물량이 133.3% 증가할 때, 내구수명은 결정론적 방법에서 134.0~145.4%의 증가비를 나타내었으며, 확률론적 방법에서는 149.2%~152.5% 증가비를 나타내었다. 시간지수가 200% 증가할 경우, 내구수명의 증가비율은 결정론적 방법에서 323.8%, 확률론적 방법에서 346.0%로 증가하였다. 시간의존성 확산계수를 사용하여 과다설계를 방지할 수 있는 합리적인 확률론적 내구설계를 수행할 수 있었으며, 혼화재료를 사용하여 시간지수를 증가시키는 것이 매우 효과적인 내구수명 연장방안임을 알 수 있었다.

응력 및 온도 변화시 무기력계수를 이용한 크리프-피로 수명설계 (Creep-Fatigue Life Design with Various Stress and Temperature Conditions on the Basis of Lethargy Coefficient)

  • 박정은;양성모;한재희;유효선
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권2호
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    • pp.157-162
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    • 2011
  • 발전설비 및 자동차의 엔진에서 고온과 응력이 발생하므로 안전을 위하여 제품을 생산하기 전에 재료의 수명설계가 필요하다. 본 연구에서는 온도, 응력, 파단 시간으로 이루어진 무기력계수를 이용하여 수명설계를 수식화하였다. 통합수명식을 이용하여 SP-Creep 시험 데이터와 계산된 데이터를 비교하였다. SP-Creep 시험은 X20CrMoV121강의 파단시간을 획득하기 위하여 수행하였고 수명설계식을 통해 하중, 온도, 하중-온도가 작용하는 3가지 경우를 고려하였다. 첫째로, 무기력계수는 SP-Creep 시험에서 획득한 파단응력과 시간에 의해 계산하였다. 두 번째로, 온도 조건을 주어 수명을 예상하였다. 세 번째로, 부재는 피로와 크리프가 동시에 작용할 때 커플링 효과 때문에 더 열악한 상태에 놓이게 된다. 수명은 커플링 효과 때문에 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

가속수명시험을 이용한 RF SAW 듀플렉서의 수명예측 (Lifetime Prediction of RF SAW Duplexer Using Accelerated Life Testing)

  • 김영구;김태홍;강상기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39A권10호
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    • pp.616-618
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    • 2014
  • 본 논문에서는 RF SAW 듀플렉서에 대하여 가속수명시험을 설계하고 수명예측방법에 대하여 제시하였다. 가속수명시험설계 시 가속스트레스는 RF 입력전력으로 정하고 삽입손실이 0.5[dB] 증가하는 기간을 듀플렉서의 수명으로 정의하였다. 듀플렉서의 수명예측결과는 $85^{\circ}C$ 주위온도와 30[dBm] RF입력전력에서 약 82,900시간으로 추정되었다.

터빈 부품의 수명평가와 주요재료 특성

  • 정순호
    • 기계저널
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    • 제32권4호
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    • pp.371-378
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    • 1992
  • 발전용 터빈 부품중 회전체인 로터의 수명평가를 간단히 소개하고 수명평가시 고려되는 주요 재질특성에 대하여는 간단한 설명과 데이터를 이용하는 방법을 기술했다. 정확한 수명평가를 위해서는 금속학적인 고찰을 병행하여 경년열화와 효과를 고려하고, 실제 가동 조건과 동일시할 수 있는 각종 데이터를 적용해야 하나 본문에서와 같이 실험에 따르는 제약이 많아 추정 또는 가공된 데이터를 이용한다. 신뢰성 높은 수명평가를 위해선 각종 데이터 확보를 위한 실험장치의 개선과 실험방법의 개발이 매우 중요하다고 본다. 또한 현존하는 재료제조 기술상 초기부터 일 정한 허용결함을 인정하면서 설계, 제조, 가동되고 있는 각종 설비에 경제성을 극대화시키면서 동시에 안전을 확보하는 것은 매우 어렵지만 피할 수 없는 당면과제라 생각한다.

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SM45C의 회전굽힘 응력하의 피로수명분포에 관한 연구 (A Study on Fatigue Life Distribution of SM45C under Constant Rotating Bending Stress)

  • 표동근;박종우
    • 한국해양공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.85-93
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    • 1991
  • 피로 파괴연구의 급격한 발전에 따라 최근의 기계나 구조물들은 많은 분야에서 손상허용설계원리에 근거하여 설계되고 있다. 이러한 상황 하에서 피로파손의 정확한 특성을 밝히는 것은 신뢰성을 고려한 기계나 구조물의 설계에 있어 가장 중요한 요인이 된다. 피로파손은 많은 랜덤요소를 내포하고 있으므로 실험결과 분석 및 수명예측을 분석하기 위해서는 통계학적 해석이 요구되고 있다. 본 연구의 목적은 회전굽힘피로시험을 수행하고 피로수명을 분석하는데 정규분포, 대수분포, 지수분포 및 Weibull분포를 이용하여 실험결과와 비교하고 파손확률을 찾는데 있다.

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LCC를 고려한 교량의 경제성 분석 (Economics analysis for life cycle cost design of bridges)

  • 신영석;박장호;안성찬
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.162-165
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    • 2010
  • 합리적인 교량 대안선정을 위해서는 설계 시 경제성, 경관성, 안전성 및 기능성, 유지관리 용이성, 시공성 등 다양한 속성을 고려하여야 한다. 이 중 경제성은 초기비용뿐만 아니라 공용수명에 걸쳐 발생하는 유지관리비용, 보수 보강비용, 해체 폐기비용 등의 합인 총 생애주기비용에 대해 최소의 비용으로 최상의 가치를 창출하도록 하여야 한다. 본 연구에서는 건설계획과정에서 대표적으로 고려될 수 있는 대안으로 세 가지 교량 형식(강상자형교, 소수주형교, PSC-I형 거더교)을 대상구조물로 선정하고 교량의 공용수명은 상태등급곡선으로부터 추정한 내하율 곡선을 사용하여 산정하였다. LCC최적설계를 위해 설계변수, 제약조건, 목적함수를 구성하였고, 총 생애주기비용을 공용수명으로 나눈 연간생애주기비용을 사용하여 하여 합리적인 교량의 경제성 분석을 수행하였다.

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