공용하중으로 인하여 초기 균열을 가지고 있는 연속철근콘크리트 포장체를 제작하여 피로시험을 실시하였다. 초기 균열의 영향을 검토하고자 4개의 시험체가 제작되었으며 시험체의 길이 및 축소비율을 유한요소해석 및 재료특성을 고려하여 결정하였다 피로시험에 앞서서 정적시험을 실시하여 정적파괴하중을 확인하고 균열발생 진행상황을 조사하였다. 피로시험 결과로부터 초기발생균열의 간격이 증가할수록 피로수명이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내고속도로에 건설된 연속철근콘크리트 포장의 유지보수에 적극 활용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 피로 잔류강도저하(fatigue residual strength degradation) 개념을 이용하여 복합재료의 잔류강도와 피로수명을 예측하고 실험을 통하여 비교 평 가하였으며, 설계시 고려되어야 할 인자를 파악하여 파손방지를 위한 유한 수명설계 및 손상허용설계의 기본자료를 집적함으로서 새로운 소재인 탄소섬유 강화 복합재료의 신뢰성 향상을 위한 개발과 고강도 경량화를 위한 이용설계에 활용할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
엔진 성능 혹은 효율의 극대화는 엔진 구성품들을 점점 더 극한의 환경에서 장시간 운용되게 요구하고 있다. 이를 위해 엔진 제작사 혹은 연구소는 초내열합금, 냉각 설계 최적화, 열차폐 코팅 개선 등의 노력과 동시에 재료 모델링, 유한요소해석, 최적설계 등의 수치 해석 기법을 적용하여 좀 더 정교한 설계 및 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 연소기 뒤에 위치하는 1 단 고압터빈 노즐의 끝벽 냉각 설계와 열차폐 코팅에 따른 일방향 응고 재료인 1 단 고압터빈 블레이드의 저주기 피로 수명에 대한 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 경계 조건인 고온 및 고압의 연소 가스에 의한 노즐 및 블레이드의 금속 온도는 복합 열 전달 해석을 통해 얻고, 이 결과를 받아 블레이드의 구조 해석 및 저주기 피로수명을 평가하여 노즐 냉각설계와 열차폐 코팅의 영향을 분석하였다.
본 논문에서는 차량시스템의 진동효과를 고려하는 내구평가를 위한 공진내구해석이 수행된다. 공진내구해석을 수행하는데 있어서 주파수응답과 주파수영역의 동하중이 사용된다. 다물체 동역학해석, 유한요소해석 및 피로수명예측기법이 가상내구 평가를 위해 적용된다. 주파수응답과 동하중이력을 얻기 위해 차량 다물체 모델을 이용하여 전형적인 파트홀과 벨지안로를 통과하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한다. 공진내구해석기법을 사용하여 승용차의 후방 현가장치에 대한 내구평가를 수행하고 그 결과를 준정적내구해석결과와 비교한다. 본 연구를 통하여 차량 시스템의 공진주파수를 고려한 피로수명을 초기설계 단계에서 효과적으로 평가할 수 있다는 것을 알 수 있다.
Thermal history and thermal stress of alumina specimen, which occured from thermal shock process, were calculated by finite difference method. Stress intensity factor and crack growth in cyclic thermal fatigue were calculated from single thermal shock temperature history and thermal stress. Cyclic thermal life were estimated by bending strength after cyclic thermal shock under critical thermal shock temperature. Calculated stress intensity factor was compared with real experimental thermal fatigue life of specimen. Fatigue life until critical stress intensity factor and real experimental result were comparable.
본 연구에서는 타이로드 엔드의 형상에 따른 변형량과 응력, 피로 수명을 연구하였으며, 총 세 가지 형상을 가진 타이로드 엔드들을 CATIA 프로그램으로 3차원으로 모델링 한 뒤, ANSYS 유한요소해석 프로그램으로 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 타이로드 엔드 모델의 형상별로는 모델 A, B 및 C가 있다. 본 연구 결과로서는 모델 A형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0614mm, 160.27MPa 및 336,930cycle로 나타났으며, 모델 B형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0648mm, 90.889MPa 및 1,171,000cycle로 나타났다. 또한 모델 C형의 최대 변형량, 최대 등가 응력 및 최대 피로수명들은 각각 0.0402mm, 84.794MPa 및 20,000,000cycle로 나타났다. 이러한 결과 값들을 통하여 형상에 따른 타이로드 엔드 모델들의 내구성을 예측할 수 있었고, 보다 진보된 타이로드 엔드의 설계 및 개발을 위한 데이터를 확보할 수 있었다. 또한 디자인 면에서 융합 기술로의 접목도 가능하여 미적인 감각물로 나타낼 수 있다.
Themo-mechanical analysis was carried out using the finite element method for the steel shell of a cupola furnace. When the outer surface of the shell was cooled with water to within the temperature range of 35-80 ℃ during operation of the cupola, the inner surface of the shell was expected to exhibit a temperature of 65-248 ℃ based on heat transfer analysis. The shell was also expected to have an equivalent stress range of 100-280 MPa in the outer surface over the temperature range examined. Upon cooling the shell to obtain an outer surface temperature <80 ℃, the maximum equivalent stress of the shell did not exceed the yield strength. Although the temperature of the outer surface varied between 35 and 80 ℃ periodically due to the cooling control problem, the fatigue stress at the outer surface of the shell was calculated to be within the fatigue strength. During a non-operational period to examine the system between furnace operations, the thermal stress presented in the shell was sufficiently low to reach the desired yield strength and fatigue limit.
리드스크루에 사용되는 베어링 스크루의 강성을 평가하기 위해서, 먼저 베어링의 응력과 피로수명의 유한요소해석을 수행하였다. 해석결과의 값을 바탕으로 베어링 스크루의 피로수명이 향상된 모델을 제안하였다. 이 개선된 모델은 베어링 스크루 응력집중부의 응력을 분산시키기 위한 필릿을 도입한 것이다. 또한, W사에서 제작된 베어링 스크루가 단층촬영기에 사용되었을 때 강도측면에서의 적합성 여부를 검토하였다.
Because of the low melting temperature of solder, each temperature cycle initiates an irrecoverable creep deformation at the solder interconnection which connects the package body with the PCB. The crack starts and propagates from the position where the creep deformation is maximized. This work has tried to compare and analyze the thermal fatigue life of solder interconnection which is affected by the lead material, the size of die pad, chip thickness, and interface delamination of 48-Pin TSOP under the temperature cycle ($0^{\circ}C$~1$25^{\circ}C$). The crack initiation position and thermal fatigue life which are calculated by using FEA method are well matched with the results of experiments. The thermal Fatigue life of copper lead frame is extended around 3.6 times longer than that of alloy 42 lead frame. It is maximized when the chip size is matched with the length of the lead. It tends to be extended as the thickness of chip got thinner. As the interfacial delamination between die pad and EMC is increased, the thermal fatigue life tends to decrease in the beginning of delamination, and increase after the delamination grew after 45% of the length of die pad.
Cold rolled and high strength steel were used for vehicle bodys to satisfy environmental regulation and improve fuel ratio. This paper presented a method far determining the fatigue life of cold rolled steel sheet EZNCEN and high strength steel sheet HS40R spot weldment used in vehicles. We can estimate the fatigue life of the spot weldments from the MSC/FATIGUE using the finite element method. The maximum load is found in the nugget part of both surfaces. The cold rolled steel and the high strength steel showed the maximum stress 746MPa and 730MPa in the effective nugget part when the weld current was 8KA and 7KA, respectively. Also the some weld current of the cold rolled steel and high strength steel is applied, the fatigue life of high strength steel is obtained about four times longer than the cold rolled steel.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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