• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.345-348
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• 2011

구조요소의 설계에서 유한요소해석은 매우 효과적인 방법이다. 이 방법은 시험 수행에 드는 시간과 비용을 줄여준다. 그러나 공정 과정과 환경에 의하여 생기는 입력 물성치들의 변화 때문에 우리는 유한요소해석의 결과를 전적으로 믿어서는 안 된다. 따라서 유한요소해석의 신뢰성을 증명하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 현장에 축적된 피로 수명 시험 데이터를 바탕으로 유한요소해석을 이용하여 피로수명 파라미터를 역 추정 하는 연구를 수행하였다. 베이지안 접근법을 이용하여 불확실성 피로 수명 파라미터의 사후분포를 구하였고, 마코프체인몬테카를로(Markov Chain Monte Carlo) 기법을 이용하여 역 추정된 파라미터의 샘플 데이터를 생성하였다. 얻어진 샘플 데이터를 기반으로 새로운 형상의 스프링에 대한 피로 수명을 예측한다. 신뢰성 기반 형상 최적화(RBDO)는 서스펜션 코일 스프링의 요구수명을 만족시키기 위하여 수행된다. 또한 크리깅 근사 모델은 유한요소해석의 연산 량 감소를 위해 이용한다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.620-623
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• 2010

구조요소의 설계에서 유한요소해석은 매우 효과적인 방법이며 정확한 해석 기술을 요구한다. 그러나 제조 공정이나 환경에 따라 달라지는 재료 물성이나 불확실성을 내포하는 피로 물성을 확정적인 값으로 이용하는 등 입력 변수의 부정확한 정보로 인해 유한요소해석 결과를 신뢰하지 못하는 경우가 자주 발생한다. 실제 시험을 통해 설계의 결과를 예측하는 것은 경제적인 측면과 시간소요 면에서 한계가 따르기에 신뢰할 수 있는 유한요소해석 방법이 요구된다. 본 연구에서는 고주기의 피로 해석을 위해 유한요소해석을 이용하여 스프링의 응력-수명(S-N) 파라미터를 역 추정하고 수명을 예측해 보았다. 이를 위해 실제 산업현장에서 쓰이는 자동차 서스펜션 코일 스프링을 예제로 사용하였다. 시험 모델에 대해 불확실성을 고려한 베이지안 접근법을 이용하여 입력변수의 파라미터를 역 추정하였으며, 마코프체인몬테카를로(Markov Chain Monte Carlo) 기법을 이용하여 얻어진 피로 물성 파라미터의 샘플 데이터를 이용해서 유한요소해석을 실시하고 신뢰수준 내에서 새로운 구조요소의 피로수명을 예측하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.5
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• pp.573-580
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• 2007

This paper presents the numerical estimation of the fatigue life for the frame box's welded parts of the marine vessel engine S60MC-C. The time-variations of the effective stresses at the critical points during a piston cycle are computed through the finite element analysis, by applying the dynamic loadings that were analytically derived in the previous paper. The fatigue lives of the welded parts are estimated by making use of the hot-spot stress extrapolation and the Palmgren-miner cumulative damage rule.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.10
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• pp.1163-1169
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• 2014

In this study, a fatigue assessment method for vehicle suspension systems having welded geometries was established under a bending loading condition. For the fatigue life estimation of the actual product's welded joints made of different steels, bending fatigue tests were performed on welded specimens with a simplified shape for obtaining the moment-fatigue-life plot. Further, geometry modeling of the simplified welded specimens was conducted. Results of finite element analysis were used to obtain the stress-fatigue-life plot. The analysis results were also used to calculate the stress concentration factors for notch-factor-based fatigue life estimation. The test results were compared with results of the general notch-factor-based fatigue life estimation for improving fatigue assessment. As a result, it was concluded that both the welded fatigue tests and the notch-factor-based fatigue life estimation are necessary for accurate fatigue assessment.

• Elastomers and Composites
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• v.33 no.3
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• pp.168-176
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• 1998

A strut rubber insulator is used in a suspension component of passenger cars. The uni-axial tension, compression, and the shear test were performed to acquire the constants of the strain energy functions which were Mooney-Rivlin model and Ogden model. The finite element analysis was executed to evaluate the behavior of deformation and stress distribution by using the commercial finite element code MARC ver K6.2. Also, the fatigue tests were carried out to obtain the fatigue life-load curve. The fatigue failure was initiated at the folded position of rubber, which was the same result predicted by the finite element analysis.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2003.10a
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• pp.22-22
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• 2003

• Journal of the KSME
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• v.31 no.4
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• pp.356-363
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• 1991

선형 탄성 유한요소 응력해석과 평균응력 효과를 고려한 저주기 피로실험으로부터 결정된 피로 특성, 그리고 국부변형률 방법을 종합하여 외경에 흠이 존재하는 자긴가공된 두꺼운 압력 용기의 피로수명이 평가되었다. 직사각형의 매우 날카로운 흠에서의 응력집중계수는 타원형 홈에서의 응력집중계수의 약 두배의 값이 얻어졌으며, 고강도 압력용기강인 ASTM A723의 저주기 피 로거동에 대한 평균응력 영향은 Morrow 및 SWT 파라메타를 이용하여 충분히 고려되었다. 균열발생이 예상되는 위험한 부분인 홈의 뿌리부분에서의 국부적인 응력, 변형률이 계산되었으며 예측된 피로수명은 실험적으로 얻어진 수명과 비교했을 때 2에서 4배의 오차를 보이면서 일치 하는 결과를 얻었다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.5
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• pp.372-383
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• 1994

복합재료의 피로특성과 해석방법에 대하여 간략하게 살펴보았다. 복합재료의 피로현상에 대한 이해의 폭이 넓어짐에 따라 앞에서 소개한 방법외에 파단모드별 연구, 역학에 기초를 둔 해석법, 유한요소법의 적용, 혼성복합재료(hybrid composites)의 피로수명 예측 등의 다양한 연구가 진 행중이나, 아직 정립된 피로수명 예측식은 없다고 말할 수 있다. 재료의 손상을 나타내는 매개 변수로서 강성변화의 유용성이 밝혀진 상태이므로 앞으로 이를 이용하여 실제의 현상을 표현할 수 있는 손상함수의 구성과 피로수명 예측에 관한 연구가 수행되어야 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.3
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• pp.209-214
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• 2012

Recently, there were significantly increased cracks failure for external fuel tank horizontal fin of F-5 aircraft. In this paper, the dynamic behavior of horizontal fin was to quantitate by using Finite Element Method. To achieve this goal, the fatigue analysis for time and frequeucy domain has been performed by using the dynamic load spectrum of speed brake. In conclusion, it was proved that fatigue life of the horizontal fin was reduced by the influence of dynamic behavior.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.2 no.1
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• pp.116-124
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• 1988

해양구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출이 전통적으로 실험적 방법에만 의존해 왔음은,원통조인트의 구조가 복잡하여 용접부위 균열의 응력확대 계수 계산이 거의 불가능 했든 것이 주 원인이었다. 최근에 유한요소 3차원 모델을 이용한 계산방법이 개발되어 심히 구조적으로 복잡한 표면 균열의 응력확대계수 산출이 용이하게 되었다. 해양 구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출법을 개발하기 위한 연속되는 3부작의 제1부로서 본 논문은 X형 원통 조인트 용접주위 표면 균열의 응력확대 계수 거동을 분석하고 있다. 분석결과를 이용하여 응력확대계수를 엄격한 방법에 의해 계산하였다. 계산된 응력확대계수를 구조적인 관점에서 해석하고 있다.