• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.710-715
• /
• 2001

Rubber is used extensively in many industries because of its large reversible elastic deformation, excellent damping and energy absorption characteristics, and wide availability. It becomes very important to predict the fatigue life of rubber components. But a great deal of time and cost are necessary for the fatigue test of rubber components. In this study the fatigue life of rubber components is evaluated by performing the fatigue test of a specimen and FE analysis. The fatigue life of Jang-gu type specimen which is considered as a simple rubber component is predicted and compared with experimental results. Its material is natural rubber of which hardness is 60 and used for the engine mount of commercial vehicles.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.147-152
• /
• 2000

The ASF(Automatic Sheets Feeders) part of the printer has many bosses supporting gear-trains. Steel-pin bosses are substituted for plastic mold bosses because of advantages such as cost reduction, convenience of manufacturing and accuracy in dimension, but they have a weak point such as fatigue fracture due to low material strength, which causes a serious problem in the reliability of product. To prevent the fatigue fracture of bosses, we should exactly estimate the life to failure of the various shapes of bosses. We take the linear FEM analysis and the statistical method in this paper to figure out the life to failure of bosses. The maximum stress and life to failure of bosses can be easily estimated by this method. This paper specifies how to figure out the life to failure of bosses.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제3권2호
• /
• pp.112-121
• /
• 1995

Various CAE technologies are used in automobile industries for the purpose of design and analysis. In this paper, a fatigue life evaluation system FLEVA based on the local strain approach is developed and the system is applied for the fatigue strength design of the suspension knuckle, an automobile component. Various steps such as material test, finite element analysis and cumulative fatigue damage analysis of the suspension knuckle were taken. The usefulness of the approach was verified by the fatigue test on the suspension knuckle.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.108-113
• /
• 2004

According to our fatigue tests carried out at 20 Hz, R=0.1 on transversely butt~welded joints, fatigue strengths of as-welded specimens, that is, specimens having residual stress are higher than those of annealed specimens in short life range, but vice verse in long life range. This behavior seems to be concerned mainly with residual stress relaxation by applied loading. After analyzing the welding process, we conducted finite element analysis to quantify the degree of residual stress relaxation. By taking into account residual stress relaxation, modified Goodman diagram, and nominal stress, we evaluated the fatigue life of the welded joint from the S-N curve for the parent material. The estimated results are in a good agreement with the experimental results.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.326-329
• /
• 2010

항공기는 전체 수명동안 무수한 반복하중에 노출되기 때문에, 동체에 피로로 인한 다중균열이 불가피하게 발생하게 된다. 이 다중균열은 기체의 강성을 저하시킬 뿐 만 아니라, 종국적으로는 해당 기체구조의 파단을 야기할 수 있다. 초기 결함과 운용 중에 작용되는 응력 스펙트럼은 구조물의 피로수명에 영향을 끼치며 고려해야 한다. 본 논문에서는 초기결함 특성을 파악하기 위한 등가초기결함크기 분포를 산출하고 리벳 시편의 다중균열모델에 대해서 초기결함과 응력배열을 고려한 해석을 수행하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.139-145
• /
• 2007

This paper presents the low cycle thermal fatigue of the engine exhaust manifold subject to thermomechanical cyclic loadings. The analysis includes the FE model of the exhaust system, temperature dependent material properties, and thermal loadings. The result shows that at an elevated temperature, large compressive plastic deformations are generated, and at a cold condition, tensile stresses are remained in several critical zones of the exhaust manifold. From the repetitions of thermal shock cycles, plastic strain ranges could be estimated by the stabilized stress-strain hysteresis loops. The method was applied to assess the low cycle thermal fatigue for the engine exhaust manifold. It shows a good agreement between numerical and experimental results.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.158-165
• /
• 2004

Up to now, many crack repair techniques have been developed for inhibiting crack growth in structural components. However, the simplest way for inhibiting crack growth is to apply a indentation at the crack tip or at some distance ahead of the expected crack growth path so as to produce residual compressive stresses that can reduce the effective stresses around the crack tip. In spite of its importance to the aerospace industry, little attention has been devoted to evaluation of the indentation residual stress effect on the fatigue crack initiation life quantitatively. Therefore, in the present work, the magnitude and distribution of the indentation residual stresses were investigated in order to estimate the beneficial effect on fatigue crack initiation by using finite element method. Furthermore, to examine the validity of finite element analysis results, residual stress distribution in the indented specimen was measured by using X-ray diffraction technique, and fatigue crack behavior at fastener hole in aluminum alloy 7075-T6 before and after indentation processes was investigated.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제12권6호
• /
• pp.701-713
• /
• 2000

본 연구에서는 하중비전달형 필렛용접부를 대상으로 순수휨 상태에서 그라인딩 처리 및 TIG 처리에 따른 피로강도 향상정도 및 피로특성을 정량적으로 평가하기 위해서 일련의 4점 휨실험을 실시하였다. 피로실험결과 그라인딩 처리한 경우와 TIG 처리한 경우 $2{\times}106$회 피로강도가 한등급 향상되는 것을 알 수 있었으며, 국내 외의 피로설계기준에서 규정하고 있는 피로강도등급을 대체로 만족하고 있음을 알 수 있었다. 용접지단부의 기하학적 형상에 대한 매개변수해석결과 하중비전달형 필렛용접부에서 응력집중계수에 영향을 미치는 인자는 곡률반경과 비드접선각도임을 알 수 있었다. 한편 파괴역학적 해석 결과 피로균열 발생초기에는 균열보정계수에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 기하학적 형상 보정계수임을 알 수 있었으며, 상대깊이가 0.4 이상이 되면 기하학적 형상보정계수 보다는 유한판 보정계수가 보다 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 또한 유한요소해석결과로부터 산정한 응력확대계수범위와 피로균열성장속도의 관계식으로부터 하중비전달형 필렛용접부의 피로수명을 비교적 정확하게 산정할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권4호
• /
• pp.337-344
• /
• 2017

환경 문제로 인해 기존 연료를 대체하는 천연가스의 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 액화천연가스 운반선의 화물창이 거대화되면서 화물창 내의 슬로싱 하중이 증가하게 된다. 액화천연가스 화물창의 종류 중 하나인 Mark-III 타입의 1차 방벽은 액화천연가스와 직접적으로 접촉하고 있으며 슬로싱 하중 및 액화천연가스의 자중을 받는다. 슬로싱 하중에 의해 다양한 범위의 하중이 1차 방벽에 지속적으로 작용하며 이로 인해 피로 파괴를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 Mark-III 타입의 1차 방벽을 포함한 단열시스템을 유한요소 모델로 구성하였으며 1차 방벽에 대해 피로수명을 평가하여 피로 특성을 확인하였다. 수치해석을 통해 주응력 범위 및 최대 주응력이 발생하는 위치를 계산하였으며 이를 통해 1차 방벽의 피로수명을 수치적으로 평가하였다. 또한, 다양한 단열시스템 타입에 대해 모델링을 실시하였으며, 피로수명 평가 결과를 통해 1차 방벽의 피로 파괴 안전성을 확보하는 최적의 단열시스템에 대해 제안하였다. 본 연구의 결과는 Mark-III 타입 1차 방벽의 피로 기반 설계에 있어 활용가치가 있을 것으로 판단된다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제25권8호
• /
• pp.96-103
• /
• 2008

In this study, we performed the biomechanical analysis of cervical plate systems by using a computer simulation based on finite element method to derive reliable model by analysis of design variables and fatigue behavior. To simulate the cervical spine movement in-vivo state by surgery, we modeled the cervical plate system which consisted of screws, rings, rivets, and plate and Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Block. The experiment of cervical plate system followed the ASTM F1717 standards that covered the materials and methods for the static and fatigue testing. The result of computer simulation is compared with experimented test. We expected this study is to derive reliable results by analysis of design variables and fatigue behavior for developing a new model.