자동차 부품 중 드라이브 샤프트는 엔진에서 발생하는 토크를 바퀴에 전달하는 동력 전달장치의 핵심 부품이다. 엔진에서 입력되는 비틀림 하중과 주행 중 발생하는 실동하중에 의한 부품의 파손을 방지하기 위해, 고주파 열처리로 강도 및 피로수명이 개선되고 있다. 본 연구에서는 고주파 열처리에 따른 드라이브 샤프트의 피로수명을 정량적으로 평가할 수 있는 피로수명 평가기법을 구축하였다. 드라이브 샤프트의 소재인 SAE10B38M2 강재로 모재 및 경화깊이가 서로 다른 고주파 열처리 시편 두 종을 제작하여 비틀림 하중 하에서의 전단 변형률 제어 피로시험을 진행하였고, 변형률-수명 피로수명 평가에 필요한 피로 물성값을 구하였다. 얻어진 피로 물성값을 이용하여 드라이브 샤프트의 변형률 기반 피로해석을 진행하였으며, 얻어진 피로수명 결과를 시제품 피로시험 결과와 비교하여 해석기법의 타당성을 검증하였다.
최근 국내에서 추진된 항공 관련 안전필수시스템 기술 개발 사업들이 중도에 종료되거나 최종 단계에서 실용화되지 못하는 사례가 종종 발생했다. 사업실패의 원인은 여러 가지 요인이 있겠지만 본 연구에서는 불완전한 시험평가 절차에 주안점을 두고 관련 연구를 수행하였다. 일반적으로 안전필수시스템의 시험평가 프로세스는 시스템의 전 수명주기에 걸쳐 분포되고 단계별 연속성을 가져야 하며 시스템 설계 및 획득 전략의 성숙도에 따라 다양한 방법으로 실행될 수 있다. 본 논문의 목적은 국내 안전필수 항행시스템 개발 사업의 리스크를 줄이고 성공률을 높이기 위한 방안으로 국내외 시험평가 프로세스를 분석하여 새로운 전략을 제시하는 것이다. 먼저 안전필수시스템에 대한 검증 및 확인 기법에 대해 토의하고 선진기관의 시험평가 프로세스 및 절차와 국내 현황을 분석한 뒤 국내외 시험평가 프로세스를 비교함으로써 불완전한 시험평가 절차에 대한 보완책을 제시하였다.
엄밀한 변형해석을 위해서는 전체변형률 범위에서 신뢰성 있는 변형특성 평가가 가능한 현장시험 기법이 개발되어야 한다. 공내재하시험은 현장지반의 변형률 크기에 따른 전단탄성계수를 직접 평가할 수 있는 유일한 시험기법이다. 본 연구에서는 $10^{-5}$% ∼20%의 전체변형률 범위에 대하여 적용 가능한 공동변형 측정방법을 고안하였다. 개발된 장비의 순응성 검증을 위하여 검증토조에 대한 시험과 현장시험을 수행하였다. 개발된 장비는 $5\times 10^{-2}$% 이상의 변형률 범위에서 신뢰성 있는 전단탄성계수 측정이 가능하였다. 미소한 공동변형을 측정하는데 발생하는 주요 오차의 원인은 공동변형 측정 시스템 자체보다는 측정봉과 멤브레인 사이에서 역재하-재재하 과정에 발생하는 마찰인 것으로 판단된다.
적층 복합재료를 구조재로 이용할 경우 발생하는 구조적 파단과 두꺼운 원환체 형상의 복합재를 성형 할 경우 발생하는 층간파단(interlaminar failures)은 주로 층간 인장응력에 기인하기 때문에 적층 복합재료의 층간인장 물성은 구조해석 시 요구되는 물성이다. 그러나 복합재료의 층간 인장물성은 국제적으로 통일된 시험방법 및 시험규격이 없고 신뢰할 수 있는 물성자료가 없어 자체적인 평가를 수행하여야 한다. 본 논문에서는 국내에서 내열/구조재로 생산되고 있는 카본/페놀 복합재료의 층간 인장물성 비교/평가에 앞서 층간 인장물성의 측정에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 시험방법 연구에서는 알루미늄 시편을 이용하여 재료의 탄성한계 내에서 몇 가지 실험을 수행하여 시험방법을 비교 평가하였으며 그 결과로 선정한 시험방법을 복합재료에 적용하였다. 실험의 결과, 복합재 시편의 모든 면에서 같은 경향의 변형률을 얻음에 따라 저 하중에서 파단이 발생하는 복합재료의 층간 인장물성 최적 시험 기법을 확보하였다.
지반의 동적 변형 특성인 전단파 속도$(V_s)$, 압축파 속도$(V_p)$, 그리고 그에 따른 포아송 비(v)는 내진 설계나 내진 성능 평가 외에도 구조물의 거동 평가에 필요한 매우 중요한 지반 정수이다. 지난 수십 년 동안 이러한 지반 정수를 효율적이고 정밀하게 측정하기 위하여, 여러 가지 공내 탄성파 시험 기법들이 개발 및 적용되어 왔다. 본 연구에서는 가장 신뢰성이 높은 현장 탄성파 기법인 크로스홀 탄성파 시험을 지반 동적 물성 획득 기법으로 선정하였다. 지하수위 존재 여부에 관계 없이 토사뿐만 아니라 암반을 대상으로 크로스홀 시험을 성공적으로 수행할 수 있도록, 연직 시추공 안에서 지반을 대상으로 횡방향 가진이 가능한 스프링식 발진 장치를 개발하고, 두 곳의 기존 항만 부두 부지와 신규 LNG 저장 시설 두 부지로 구성된 국내 세 지역을 대상으로 크로스홀 탄성파 시험을 실시하였다. 대상 부지에서의 개발 발진 장치 적용을 통한 크로스홀 시험으로부터 지표 부근 토사부터 하부 공학적 기반암 및 지진학적 기반암으로 구성된 암반까지의 깊이별 $V_s,\;V_p$ 및 v와 같은 지반 동적 특성을 매우 효율적으로 결정하였으며, 적용 대상 시설물인 기존 항만 부두 시설물의 내진 성능 평가 그리고 신규 LNG 저장 시설물의 내진 설계를 위한 근본 자료로 제시하였다.
대용량 ISDN(Integrated Services Digital Network)용 전전자 교환기 TDX-10 연구개발 사업의 궁극적 목적은 미래 통신망이 요구하는 다양한 음성 및 비음성 정보통신 서비스를 제공하고 정보의 교환, 가공, 축적 및 처리에 고도의 융통성을 부여할 수 있는 국내표준 전전자 교환기를 개발하여 통신투자의 경제적 통신운영기술 자립화를 달성하는데 있다. 현재 대용량 전전자 교환기인 TDX-10 ISDN의 상용화 단계의 마무리 업무가 진행중이며, 통신서비스의 다양화, 광대역화, 고속화를 위한 광대역통신망의 주축이 되는 ATM교환기가 개발중에 있다. 본 고에서는 TDX-10 ISDN 시스템개발단계에서 구현된 시스템 시험수행 과정 및 평가작업을 토대로한 체계적이며 전략적인 품질보증 활동에 관해 기술하였으며, 신뢰성 있는 시험결과를 도출할 수 있는 다양한 시험관리 기법과 그 결과를 분석하고 차후 시험 및 보완작업을 위한 제반 활동체계가 소개된다.
격자망식 전선배치에 의한 전기비저항 측정기법을 이용한 침출수 누출감지시스템을 개발하여 그 적용성을 평가하기 위하여 현장모형시험을 수행하였다. 현장모형시험을 수행한 결과 침출수 누출지점에서 전기비저항이 크게 감소하여 누출지점을 정확하게 감지할 수 있었다. 격자망식 전선배치에 의한 전기회로적인 효과로 인하여 전기비저항이 감소된 지점과 동일 전선상에 연결된 다른 센서에서의 측정값도 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 이를 보정하기 위하여 P-SPICE를 이용하여 전기회로 시뮬레이션을 수행하여 전기회로 효과를 정량적으로 평가하였다 P-SPICE 시뮬레이션의 결과를 토대로 보정계수를 도출하여 현장모형시험결과를 보정하였으며, 보정된 겉과에 의하면 전기회로적 특성에 의한 영향을 효과적으로 제거되어 누출지점에서의 전기비저항 감소가 명확하게 나타났다.
This paper proposes an improved test and evaluation methodology to be conducted for a in-flight threat-countermeasure encounter scenario. Although the conventional test method adopted in the precedent researches allows high precision and safety, such full-scale method is practically not appropriate to apply to small-scale test rounds for evaluating the subparts of the ammunition. To address this problem, this study suggests a readily-applicable, small-scale test and evaluation method of the subpart of the ammunition in firing test. In the threat-countermeasure encounter scenario, the results of several tests demonstrate that the proposed technique does not deteriorate the precision when the engagement point should be adjusted.
현장 다짐기에 가속도계를 이용한 연속다짐 평가장치를 부착하여 얻은 지반의 지지력 평가값 및 기존의 다짐도 평가장치의 결과 값들을 회귀분석하여 비교하였다. 회귀분석 평가 결과, 특정 성토재료에서 Geogauge와 동적콘관입시험은 기존 다짐도 평가(평판재하시험 및 다짐도시험) 결과와의 상관관계가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 CMV를 이용한 평가법이 기존 다짐도 평가를 대체할 수 있는지를 알아보기 위하여 여러 가지 다짐도 평가를 실시하였다. 그 결과 가속도계를 이용한 CMV는 다져진 지반의 강성 특성을 빠르고 편리하게 평가할 수 있을 것으로 판단된다.
본 연구는 최근 금속재를 대체하기 위하여 RTM법으로 개발된 헬리콥터 복합재 토크링크 구조에 대하여 피로 내구성 평가 절차와 기법에 대하여 고찰하였다. 피로내구성 평가에 필요한 운용수명 중 예상되는 피로하중스펙트럼을 산출하는데 보다 신뢰성이 높은 진보된 기법으로 확률적 랜덤처리 기법을 도입하였다. 그리고 불균질성이 큰 복합재에 대하여 재료의 피로특성치를 기반으로 하는 강도저하 접근법을 통하여 잔여강도와 피로파손확률 거동을 분석함으로써 보다 신뢰성 있는 내구성 평가를 수행하였다. 이때 강도저하파라미터 는 일련의 재료시편 피로시험 결과를 최대근사법을 사용하여 Weibull 파라미터를 해석함으로써 결정하였다. 또한 복합재 토크링크 실물시제에 대하여 피로내구성 시험을 수행하고 해석결과와 비교 검토하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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