• 제목/요약/키워드: 수명가속시험

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태양전지 모듈 Encapsulation용 EVA의 장기 UV/온도 내구성을 위한 가속시험설계 및 열화분석

  • 정재성;현대선;변기남;박노창
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.100.1-100.1
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    • 2012
  • 태양전지 모듈의 25년 이상 장기간 정상 발전을 위해 태양전지 모듈을 구성하는 부품 소재의 장기 열화메커니즘 연구가 중요시되고 있다. 결정질 및 박막 태양전지 모듈 내 셀을 보호하기 위한 봉지재(Encapsulation)로 다양한 폴리머 재료가 적용되고 있다. 봉지재 부품으로 적용되고 있는 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)는 장기 열화특성 및 내구성 개선 연구가 중요하다. 따라서 EVA를 가속열화하여 열화메커니즘 분석과 25년 보증 내구성을 보유하고 있는지 연구가 필요하다. 본 연구에서는 EVA의 Ultraviolet(UV), 온도 복합 환경스트레스 조건을 적용한 가속시험을 수행하고 장기 열화메커니즘을 분석하였다. 수명 및 손상모델을 이용하여 실환경에서 변화하는 UV와 온도를 일정한 값으로 나타낼 수 있는 UV/온도 가속조건을 설계하였다. 이를 통해 UV/온도 가속조건을 설정하였고 1년 및 25년 동안 EVA에 인가되는 stress와 유사한 양을 인가할 수 있는 시험시간을 결정하였다. 시험 후 전자현미경, AFM, FT-IR, TGA, DSC 등의 분석을 통해 열화메커니즘을 도출하였다.

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굴삭기용 무인조종로봇 신뢰성 보증 시험에 대한 연구 (Reliability Qualification Test of a Unmanned Control Robot System for an Excavator)

  • 백승준;손영갑;김준희;이종철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권4호
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    • pp.397-403
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    • 2015
  • 본 논문은 개발 중에 있는 굴삭기 무인조종 로봇을 대상으로 시스템 신뢰도 평가 방법을 제안하고, 제안한 방법을 이용하여 수행한 신뢰도 보증시험에 대한 결과를 나타낸다. 로봇 시스템은 위험한 작업환경에서 작업자의 안전을 위하여 개발되었으며 전체 시스템의 신뢰도는 각 구성품의 신뢰도로부터 계산될 수 있다. 따라서 세 가지 주요 구성품 각각에 대한 전용 시험 장비를 제작하여 가속수명시험에 사용하였다. 가속수명시험 결과를 이용하여 신뢰수준에 따른 보증할 수 있는 평균수명을 추정하고, 적은 시료 수를 사용하는 시스템 신뢰도 보증 시험법을 제안하였다.

Feeder Cable Assembly의 가속수명시험법 개발 (Test methodology of acceleration life test on feeder cable assembly)

  • 한현각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.62-68
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    • 2016
  • Feeder cable assembly는 정보통신용 자동차부품이다 기능을 제대로 하지 않으면 자동차의 제어와 안전에 큰 문제가 발생한다. 가속수명시험은 시험시간을 단축할 목적으로 짧은 시간에 잠재적인 고장모드와 고장을 찾기 위하여 기속조건(스트레스, 스트레인, 온도 등)에서 실험을 실시하는 것이다. 고장원인은 부품의 품질과, 고장으로 유도하는 공정, 디자인에 의해 발생하는 결함이다. 열충격은 온도차에 의하여 부품의 열팽창 정도가 다른 것에 기인한다. 열충격시험은 부품이 급격한 온도차를 견디는 능력을 실험하는 것이다. 본 연구에서는 가속시험의 coffin-manson 식을 이용하여 정상조건(최고온도 $80^{\circ}C$, 최저온도 $-40^{\circ}C$)과 가속조건(최고온도 $120^{\circ}C$, 최저온도 $-60^{\circ}C$)을 이용하여 가속계수를 계산하여 2.25 값을 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클 실험이 가속조건에서 444 사이클 실험만하여도 됨을 알 수 있었다. Bx 수명 식을 이용하여 가속조건에서 시료가 5개, B0.04%.10years 조건에서 747 사이클 결과를 얻었다. 정상조건에서 1,000 사이클, 가속조건에서 747 사이클 실험한 feeder cable assembly 시료 5개를 각각 네크워크 분석기를 이용하여 성능시험을 실시하고, 와이블분포의 모수분포값을 비교한 결과 가속이 잘 되었음을 알 수 있었다. 동등한 신뢰도에서 가속실험을 통하여 시험시간을 1/4 정도 단축할 수 있었다.

포장가속시험을 이용한 아스팔트 안정처리층의 피로모형 개발 (Development of Fatigue Model for Asphalt Black Base by Accelerated Pavement Testing)

  • 여인수;서영찬;문성호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.11-20
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    • 2007
  • 본 논문에서는 포장가속시험기를 이용하여 아스팔트 안정처리층의 피로모형을 개발하여 기존의 실내실험결과와의 상관관계를 분석하였다. 아스팔트 안정처리층의 피로모형은 Miner(1945)의 누적파손(Cumulative Damage)가설을 적용하였다. 포장가속시험에 사용된 아스팔트 안정처리층은 골재최대입경 25mm(BB-3)의 재료를 사용하였다. 포장가속시험결과 피로모형의 변수인 포장하부의 최대인장응력은 하중재하회수가 증가할수록 증가하는 것을 알 수 있었으며 포장층의 탄성계수는 점차 작아지는 것을 알 수 있었다. 아스팔트 피로모형의 기본식 $N_f=k_1(\frac{1}{\epsilon})^{k_2}$에서 변형률계를 통하여 얻은 인장변형률을 통하여 $k_1=1.29{\times}10^{-6}$, $k_2=3.02$의 값을 도출하였으며, 같은 인장변형률에서의 피로수명은 실내실험을 통한 모형보다 크게 나타났다. 또한, 비파괴실험인 FWD를 이용하여 포장의 잔존수명을 추정하는 논리를 개발하였다.

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온도변화 환경에서 칩저항 실장용 유·무연솔더의 수명모델 검증연구 (Verification Study of Lifetime Prediction Models for Pb-Based and Pb-Free Solders Used in Chip Resistor Assemblies Under Thermal Cycling)

  • 한창운
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권3호
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    • pp.259-265
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    • 2016
  • 최근에 온도변화 환경에서 칩저항 실장용 유 무연 솔더의 수명예측모델이 개발되었다. 개발된 수명예측모델에 의하면 가속조건에서는 칩저항 실장 무연솔더가 유연솔더보다 수명이 적은 것으로 나타나지만, 실제조건에서는 무연솔더의 신뢰성이 유연솔더보다 우수하다. 본 연구에서는 개발된 수명예측모델의 검증 연구를 수행한다. 수명예측모델을 다른 칩저항 실장 유 무연 솔더 시험 결과에 적용하고 비교하기 위해서, 유한요소모델을 개발하고 시험 온도사이클 조건을 적용한다. 변형율 에너지 밀도를 계산하고 수명을 예측한다. 마지막으로 유 무연 솔더에 대해서 예측결과를 시험결과와 비교한다. 검증 결과는 개발된 수명예측모델이 사용 가능한 범위에서 수명을 예측할 수 있음을 보인다.

가속수명시험법을 이용한 쇼트피닝가공 금속의 피로수명예측 (Fatigue Life Estimation of Shot Peened Metal Using Accelerated Life Testing)

  • 강진식;남지헌;이재헌;정성균
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.184-189
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    • 2004
  • Shot peening process is used as one of the various kinds of techniques to improve the fatigue properties. However, to obtain fatigue properties of metal materials, many efforts and time are needed. Because the fatigue life of shot peened metals increases highly. In this paper, fatigue properties of shot peened Al 7075-T6 are estimated using the fundamental of accelerated life test to reduce the experimental. Experimental results show that the estimated life data almost agree with actual rotary bending fatigue test data within 7% error.

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기계류 부품의 신뢰성 향상

  • 김형의;강보식
    • 기계저널
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    • 제51권8호
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    • pp.34-38
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    • 2011
  • 이 글에서는 기계류 부품의 개발 기간 및 수명주기의 단축과 고성능화를 요구하고 최근의 산업흐름 현실 속에서 신뢰성 향상을 위한 종합적인 품질보증 신뢰성평가 기법과 시험비용 및 평가시간 단축을 위한 가속수명시험법 개발 추진체계 등 기술 현황에 대하여 소개하고자 한다.

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엔진 조립체의 저장 신뢰도 평가 (Storage Reliability Evaluation of Engine Assembly)

  • 박종원;장무성;박태국;김유일;김선제
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.157-159
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    • 2017
  • 유도탄은 일반적으로 양산 후 바로 사용하는 것이 아니라 장기간 저장을 거친 후 사용되므로 운용 신뢰도가 아니라 저장 신뢰도가 매우 중요하다. 본 연구에서는 가속노화시험을 통해 유도탄의 엔진 조립체 및 부품에 대한 저장 신뢰도를 평가하는 방법을 제시한다. 엔진 조립체의 시험은 실제 저장 시간과 등가한 가속 시험조건에서 시험을 수행한 후 각 부품의 노화 상태를 확인한다. 반면, 부품에 대해서는 가속 시험조건에서 주기적으로 성능노화특성을 측정하여 고장시간을 예측한 후 여러 가속 조건의 시험데이터와 가속모델을 이용하여 사용조건의 수명을 결정하는 시험을 수행한다.

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열차제어시스템 가속 스트레스시험 모델링에 관한 연구 (A Study on Train Control System Accelerated Stress Modeling)

  • 신덕호;이재호;이강미
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.624-630
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    • 2006
  • 본 논문은 열차제어시스템의 하부구성요소단위 예측신뢰도를 가속스트레스시험을 통해 입증하기 위한 모델링을 연구한다. 예측신뢰도의 입증을 위해서는 전체시스템단위 시운전과 하부구성요소단위 가속수명시험 및 가속스트레스 시험을 통한 방법이 있으며, 본 논문에서는 하부구성요소단위로 정해진 시간동안 가속된 스트레스를 주입하여 장치의 생존여부에 따라 예측신뢰도를 입증하는 가속스트레스 시험을 위한 열차제어시스템의 모델링을 연구하였다. 전자부품으로 구성된 열차제어시스템은 사용온도에 따라 신뢰도가 급격하게 변화한다는 점에 착안하여 아레니우스 방정식 및 전자부품 활성화에너지를 고려하였으며, 가중평균을 사용한 신뢰성시험 모델링을 제시하여 열차제어시스템 가속스트레스시험의 시험시간을 산출하였다.

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이원배치법을 이용한 공기압 실린더의 가속수명시험에 관한 연구 (Research on accelerated life test of pneumatic cylinder using two-way factorial design)

  • 강보식;김형의;유영철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1303-1308
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    • 2008
  • In this study, we researched how to estimate life-stress relationship and acceleration factor through performing accelerated life test and analyzing it. The purpose of this study is to predict life of pneumatic cylinder within short time which is widely used in automation manufacturing line. In design of accelerated life test, we selected operating pressure and load that have the most influence on main failure mode of pneumatic cylinder as accelerated factor. We used two-way factorial design for arranging of test condition to accelerated factor and accelerated level.

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