• Title/Summary/Keyword: 설계피로 곡선

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An experimental study of bending fatigue life (S-N curve) of the helical gear for the automotive transmission (자동차 Transimission용 Helical Gear의 굽힘 피로 수명 곡선(SS-N Curve)에 관한 실험적 고찰)

  • 이원희;허윤무
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.12 no.6
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    • pp.11-17
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    • 1990
  • 자동차용 변속기의 설계에 있어서 적용 Engine의 출력 및 차량 성능에 부합하는 동력전달 요소의 전달 용량 및 내구 수명을 고려해야 한다. 특히 자동차가 고속 경량화됨에 따라 변속기의 설계에 있어서도 동력전달 요소들의 소형 고용량화가 요구되며 이를 위해서는 설계시 동력전달 요소들의 정확한 강도 및 피로수명 예측이 필수적이다. 본 보고서에서는 Gear의 굽힘응력 계산식에 대한 고찰 및 Gear의 피로시험을 통하여 Helical 치차의 Bending stress에 대한 피로수명 곡선의 시험식을 도출하였다.

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The Effect of Plastic Working on the Membrane Fatigue Life (소성가공이 멤브레인 피로 수명에 미치는 영향)

  • Yoon I. S.;Kim J. K.
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.9 no.4 s.29
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    • pp.1-5
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    • 2005
  • An investigation was made on the fatigue characteristics of type 304 stainless steel membrane manufactured by plastic working. To investigate the effect of plastic deformation, tests were performed with 5 types of specimens having different amount of plastic deformation. Fatigue tests were executed under both room and LNG temperatures $(-162^{\circ}C)$. All the test results were compared with the fatigue data provided by RPIS (Recommended Practice for Inground LNG Storage Tank). On the basis of these results, it was confirmed that RPIS's design fatigue curve could be applied to evaluate fatigue life of KOGAS membrane manufactured by pressing.

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Assessment and Recommendation of Fatigue Design Codes for Stud Shear Connectors in Composite Bridge (강합성 교량 스터드 전단연결재의 피로 설계식 평가 및 제안)

  • Lee, Kyoung-Chan;Yoon, Ki-Yong
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.9 no.5
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • The design of the stud shear connector of a bridge structure is mostly controlled by the fatigue resistance not by the strength, if it is followed by AASHTO LRFD Bridge Design Specification. This fatigue design code in AASHTO LRFD is based on the research work done by Slutter and Fisher in 1966. These tests seemingly underestimated the fatigue resistance of connectors because of the inherent eccentricity of the one-face test setup which results additional tension forces to the stud. In addition, the stress ranges were not plotted in the log scale, because it was not known at that time that the fatigue resistance of the welded steel structures has a linear relationship of log scales of stress range and number of loading cycles. This study evaluates the test data produced by the Slutter and Fischer, and plot the data on the proper manner. The fatigue push-out test data produced recently by many other researches all around the world are gathered and analyzed, furthermore a design curve is recommended.

Optimum Designs of Fatigue Life Tests for Inverse Gaussian Distribution (역정규분포에 대한 피로수명시험의 최적설계)

  • 최규명;이낙영
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.12 no.2
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    • pp.621-631
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    • 1999
  • 재료의 피로 파괴과정은 균열의 발생과 전파 및 성장의 과정을 거쳐 마침내 결정적 균열의 크기가 일정한도를 넘어서면 재료의 파괴가 일어난다. 이 때까지의 시간, 즉 피로 수명이 역정규분포를 따를 때 재료의 수명과 스트레스 수준과 관계를 나타 내는 S-N곡선에 대한 대수선형모형(log-linear model)을 제시하고, 이 모형하에서 피로수명시험에 대한 통계적 최적시험설계방법을 찾는다. 통계적 최적여부에 대한 판단기준으로 설계 스트레스 수준하의 특정 시점에서의 신뢰도에 대한 최우추정량의 점근분산을 최소화하는 방법을 사용하였다.

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Structural Stress and Fatigue Testing of Edge details (용접부 구조응력 측정 및 피로수명 평가에 관한 실험적 연구)

  • 김석훈;강성원;김명현;장용원;하우일;박진수
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.267-269
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    • 2004
  • 현재 구조물의 피로설계에는 주로 공칭응력(Nominal Stress) 및 핫스팟 응력(Hot Spot Stress, HSS)이 사용되고 있다. 공칭응력을 바탕으로 구조물에 대한 피로설계를 할 경우에는 각 부재에 사용되는 각각의 용접부 형상에 대한 피로시험을 따로 수행하여 피로수명 곡선을 구해야 하는 번거로움이 있다. (중략)

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Fatigue Behavior of Large Stud Shear Connectors (대직경 스터드 전단연결재의 피로거동)

  • Shim, Chang Su;Lee, Pil Goo;Kim, Hyun Ho;Yoon, Tae Yang
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.15 no.6 s.67
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    • pp.621-628
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    • 2003
  • Stud shear connectors are the most commonly used shear connectors: up to 22mm studs are usually used in steel-concrete composite structures. To expand the current design codes for stud connectors, large studs with a diameter of more than 25mm should be investigated. Through push-out tests on large stud shear connectors that transcend the limitation of current design codes, fatigue behavior was investigated and comparisons with design equations performed. The shear stiffness of the connectors in elastic range was evaluated through shear tests on 25mm, 27mm, and 30mm studs and compared with those from static tests. The fatigue behavior of large studs was discussed in terms of residual slip and load-slip curves. The initiation of fatigue cracks in the welding part could be detected through the history of displacement range. Test results showed that the design fatigue endurance of S-N curves in current design codes could be applied to large stud shear connector.

Thickness Effects on the Fatigue Strength of Butt Welded Specimens using SM520C-TMC Steel (SM520C-TMC 강재의 피로강도에 대한 두께효과)

  • Kim, Kyoung Nam;Jung, In Su;Hwang, Nak Yeon;Jung, Kyoung Sup
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.16 no.6 s.73
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    • pp.847-855
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    • 2004
  • The criterion or specification on fatigue design has been generally based on fatigue strength curve derived by tests on specimens with varying thickness (10-30mm). Making the plate thicker, however, also decreases fatigue strength. It has been noted from the test results and the results of the analysis by fracture mechanics that the effect of thickness cannot be bypassed. From the several fatigue strength curves of specimen tests, modification of fatigue strength on plate thickness has been proposed. In this study, fatigue tests on SM520C-TMC were carried out, and the effects of thickness were evaluated. Finally, in consideration of the thickness, the modification of fatigue strength was derived. Comparing the results of this paper with those of previous studies, an outline of the behavior obtained is similar to previous ones, but the rate of decrease is smaller.

Fatigue Failure Behavior of Pipe Bends with Local Wall-Thinning Under Cyclic Bending Condition (반복굽힘 조건에서 감육 곡관의 피로손상 거동)

  • Yoon, Min-Soo;Kim, Jin-Weon;Kim, Jong-Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.10
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    • pp.1227-1234
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    • 2012
  • In this study, fatigue tests were carried out using real-scale pipe bend specimens with wall-thinning defects under a cyclic bending load together with a constant internal pressure of 10 MPa. The wall-thinning defect was located at the extrados and the intrados of the pipe bend specimens. A fully reversed cyclic in-plane bending displacement was applied to the specimens. For the pipe bends with wall thinning at the extrados, an axial crack occurred at the crown of the pipe bend rather than at the extrados where the defect was located. In addition, the fatigue life was longer than that of a sound pipe bend predicted from the design fatigue curve in ASME Sec.III, and it was less dependent on the axial length of the wall-thinning defect. For the pipe bends with wall thinning at the intrados, a circumferential crack occurred at the intrados. In this case, the fatigue life was much shorter than that of a sound pipe bend predicted from the design fatigue curve, and it clearly decreased with decreasing axial length of the wall-thinning defect.

피로와 파괴력학(I)

  • 최용식
    • Journal of the KSME
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    • v.16 no.4
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    • pp.41-48
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    • 1976
  • 재료의 피로문제에 대해서는 꽤 오래 전부터 많은 연구가 이루어져왔고, 피로의 현상파악에서부 터 피로이론의 구명, 나아가서는 실제문제로서의 피로설계, 피로수명예측 등에 기여한 업적은 아 주 크다 하겠다. 그러나 종래의 피로문제연구의 방향이, S-N 곡선에서 얻어지는 피로한계강도 (더 정확한 표현으론 피로파괴한계강동)에 바탕을 두고, 정력확적인 설계관례인 안전계수의 도입 을 빌려, 피로강도를 실용화할려는 선에서 이루어져 왔다고 보겠다. 재료의 피로한계강도란, 그 정의로 미루어, 다분히 정적으로는 극한강도 또는 피로강도의 개념에 견주어 질 수 있는 공칭응 력으로써 탄성학적으로 해석될 수도 없고, 다만 탄역성이론의 개념을 바탕으로 근사해석례만이 허용되고 있을 뿐이다. 재료에는 소위 평활재이건 절결재이건 간에 또 검출여부에 관계없이, 내외 부에 대소각종의 결함이나 역학적 불연속부가 잠재해있음은 이미 공지의 사실이며, 이들 결합, 불 연속부등이 외하중하에서 응분의 응력집중원이 되어 재료를 전반적인 파괴로 몰고 갈 수 있다 함 도, 또한 이러한 역학적거동이 피로파괴에 까지 확장해석될 수 있을 것이란 것도 이미 잘 알려져 있는 터이라 하겠다. 재료내외부의 제결합을 응력집중이 극대인 crack로 대체해서 외하중하에서 의 응력장거동을 해석한 선형탄성파괴역학(LEFM)은, 바로 이러한 실제재료의 강도설계에 보다 큰 정확성을 부여한 방법론적 학문이라 하겠고, 나아가서는 재료의 파괴기구를 파헤치는데 진일 보적인 역학적인 수법이라 하겠다. 취성파괴, 연성파괴에 바탕을 둔 파괴역학(LEFM)을 피로파괴 에 적용시키는 데는 상당한 문제점들을 수반할 것임은 충분히 인지되나, 제한된 경계조건하에서 의 적용 예는 종래의 어떤 방법에 의한 것 보다도 피로강도설계, 안전사용 피로수명예측 등에 획기적인 진전을 보여주고 있다. 파괴역학은 crack 재의 강도학이고, 더 구체적으로 음력학대계수 (stress intensity factor) K 또는 이와 연연되는 parameter 인 strain energy release rate(G), crack-tip plactic zone size r$_{p}$,.rho., crack-tip opening displacement .phi., strain intensity 등을 쓰는 재료강도학이기 때문에, 이 수법을 피로파괴에 적용시킴은, 종래의 공칭응력으로 피로 문제를 다루던 방법과는 판이하다 하겠다. 본고에선 파괴역학의 관점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.

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