• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.739-744
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• 2017

탄성변형과 피로손상은 카트의 주행성능에 영향을 미치는 것으로 카트 프레임에 영구변형을 유발할 수 있다. 카트프레임은 현가장치와 다른 장치를 포함하지 않으므로 두 가지 변형에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 코너주행 시 동적 거동은 비틀림 변형이 원인이 된다. 선회주행 시 카트의 동적 거동을 분석하기 위해 카트의 GPS추적이 실시간으로 이루어지고 카트 프레임에 작용하는 비틀림 응력값을 측정하였다. 레저카트와 레이싱카트의 재료물성치들은 인장실험을 통해 얻었다. 비틀림 응력집중과 프레임 변형은 얻어진 결과 값을 토대로 프레임의 응력해석을 통하여 파악하였다. 개발된 주행분석장치를 이용하여 레저카트와 레이싱카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고 이를 통한 코너에서 카트의 주행거동을 살펴보았다. 카트가 곡선주행 시 원심력으로 인해 하중이동이 발생하였으며 카트프레임에 비틀림 응력이 발생하였다. 예를 들어 레저카드의 경우, 40 km/h의 속도로 운전할 때 최대 비틀림 피로한도를 측정한 최대 비틀림응력은 230 MPa이며 비틀림 피로한도계수는 0.65를 나타내었다. 뿐만 아니라 카트의 선회 시 운전요소들을 운전측정시스템을 인스톨한 실측장비에서 측정하였으며 카트의 운전거동은 수직변위에 의해 측정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권10호
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• pp.1243-1248
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• 2011

내부결함은 주조제품의 강도 및 피로 수명에 있어 상당한 영향을 미치기 때문에 주조공정에서 주요 관심사 이다. 일반적으로 내부결함은 응력집중을 발생시키며 균열의 시작점이 되므로 피로 수명과 같은 기계적 거동에 있어 수축공과 같은 결함을 이해하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 내부결함을 고려한 인장시편에 대해 피로시험을 수행하고 주조결함을 고려할 때의 특정하중피로노치 계수를 산정하였다. 실제 내부결함은 산업용 CT 장비를 통해서 확인하였으며 확인된 결함은 형상단순화법에 의해 타원체로 단순화 하고 응력해석과 피로해석을 수행하였다. 그 결과 우리가 제안한 방법이 기계적 거동에 있어 내부결함의 영향을 조사하고 피로수명 등을 예측함에 있어 유용함을 확인할 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제15권6호통권67호
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• pp.629-637
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• 2003

본 논문은 강교량에서 큰 응력범위가 발생하는 위치에 불가피하게 존재하는 가장 일반적인 피로 취약 상세인 면내 거셋 용접부에 대한 3단계에 걸친 피로 시험 결과를 분석 평가 하였다. 플랜지 및 부착물의 두께, 부착물의 길이와 적용강재를 변화시킨 총 57개의 피로 시험편이 제작되어 인장피로시험이 수행되었으며, 1단계 시험에서는 실물크기 및 시험체에 대한 피로 실험도 수행되었다. 실험 결과로부터 현 설계기준에 제시된 대상상세에 대한 피로강도 기준의 적정성을 평가하고, 플랜지와 용접 연결된 부착물의 두께, 길이 등의 기하학적 형상 및 적용강재의 강도가 피로강도에 미치는 영향과 균열의 발생 및 진전 거동 특성을 규명하였다. 외국의 피로실험 자료와 비교 분석한 결과 강재가 서로 달라도 유사한 피로강도를 갖는 것으로 나타났으며, 이는 강종 보다는 기하학적 형상 및 용접관련사항이 피로강도에 미치는 영향이 크다는 것을 나타내며, 형상에 따라 응력집중계수의 차이가 매우 커서 거셋 부착부의 변화부 반경, 길이 및 플랜지의 폭에 따라 상세분류를 좀더 세분화 할 필요가 있는 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.154-161
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• 2023

본 연구에서는 경량화를 위해 금속 링크를 탄소섬유/에폭시 복합재 링크로 대체하고자 파손 기준을 이용하여 복합재 링크가 주어진 하중 조건을 견딜 수 있는지를 평가하였다. 복합재의 파손 양상을 예측하기 위해 MMF 기준을 이용하였고, 기계적 시험을 수행하여 MMF의 기준 강도 파라미터를 구하였다. 연구결과 링크의 구멍 주위에서 응력집중이 발생하였고, 특히 굽힘 하중을 받을 때 링크 끝단과 구멍 주위에서 취약함이 드러났다. 파손 지수로부터 파손 양상을 예측하였고 매트릭스 인장 파손이 링크 끝단에서, 그리고 구멍 주위에서는 섬유의 압축 파손이 예측되었다. 본 연구를 통해 확보된 방법과 결과는 경량화를 위해 금속 부품을 탄소섬유/에폭시 복합재로 대체할 때 특정 하중 조건 하에서 복합재의 안전성을 평가하는 유용한 지침으로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.925-934
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• 2005

The dynamic response due to the unbalance and crack and the quasi-static response due to gravity are analytically derived based on the complex transfer matrix. The additional slope is expressed as function of the bending moment at crack position based on the fracture mechanics concept, and inversely the bending moment is expressed as function of the additional slope at the crack position. At each angle step during the shaft revolution, the additional slope and bending moment are calculated by an iterative method. The transient behavior is considered by introducing Fourier series expansion concept for the additional slope. Simulation is carried out for a simple rotor similar to those available in the literature and comparison of the basic crack behavior is shown. Using the additional slope, the cracked rotor behavior is explained with the crack depth increased: the magnitude of the additional slope increases and the closed crack duration during a revolution decreases as the crack depth increases. The direction of unbalance is also shown as a factor to affect the crack breathing. Whirl orbits are shown near the sub-critical speed ranges of the rotor.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권11호
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• pp.1965-1971
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• 1997

The relaxation of stress concentration in notched members can be very significant in the improvement of notched strength and fatigue life. This paper investigated the relationship of stress concentration factor, and notched strength and fatigue life. The stress concentration factors were analyzed by FEM. Uniaxial tensile and fatigue tests were carried on plain woven composite specimens which have a main hole and two defence holes. From experimental results, the notched strength and the fatigue limit increased up to about 50% and 30% respectively due to the reduction in stress concentration. The fatigue lives predicted by Juvinall's approach were underestimated than test results and this trends were remarkable as nothed strength increased. This is because of the underestimation of a coefficient. A in S-N curve (.sigma.$_{ar}$ =A $N_{f}$ $^{B}$). Therefore, considering notched strength the coefficient A was modified. The fatigue lives by this process were agreed well with the experimental results.sults.

• 대한조선학회지
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• 제4권1호
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• pp.55-58
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• 1967

It is investigated that in what shape the stress concentration factor of a notched strip under pure bending changes due to unsymmetrically varying notch angle. Four models made of CR-39, having parameters of r/d-0.225, h/r=4; r/d=0.225, h/r=2; r/d=0.4, h/r=4 and r/d=0.4, h/r=2 respectively as shown in Fig.1, Fig.2 and Table are tested with the use of polariscope. For each model, notch angle is unsymmetrically varied from $0^{\circ}$ to $180^{\circ}$ at intervals of $15^{\circ}$ as shown in Fig. 1 and Fig. 2. The results of this experiment are Fig. 7 and Fig. 8 and the following are deduced. As notch angle increases 1) from $0^{\circ}$ to $50^{\circ}$, the decrement of concentration factor is slight. 2) from $50^{\circ}$ to 90, the decrement of concentration factor is a little steeper. 3) from $30^{\circ}$ to $140^{\circ}$, the decrement of concentration factor is slight. 4) from $140^{\circ}$ to $180^{\circ}$, the decrement is very steep with an abrupt with an abrupt change in the neighborhood of $140^{\circ}$.

• 대한기계학회논문집A
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• 제21권5호
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• pp.842-849
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• 1997

The aim of this study is an investigation of the interaction of two micro hole defects affecting fatigue crack initation life and propagation behavior. The locatio of two micro hole defects was considered as an angle of alignment and the distance between the centers of two micro hole defects. The fatigue cracking behavior is experimented under bending. When micro defects are located close to each other, the fatigue crack initiation lives are varied with their relative locations. In the experiments, the area of local plastic strain strongly played a role in the fatigue crack initiation lives. Therefore we introduce a parameter which contains the plastic deformation area at stress concentrations and propose a fatigue crack initiation life prediction curve. In addition, the directions and propagation rates of fatigue cracks initiated at two micro hole defects are studied experimentally.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.266-271
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• 2009

A modeling method for the modal analysis of a multi-packet blade system having a crack undergoing rotational motion is presented in this paper. Each blade is assumed as a slender cantilever beam. The stiffness coupling effects between blades due to the flexibilities of the disc and the shroud are modeled with discrete springs. Hybrid deformation variables are employed to derive the equations of motion. The flexibility due to crack, which is assumed to be open during the vibration, is calculated basing on a fracture mechanics theory. To obtain more general information, the equations of motion are transformed into dimensionless forms in which dimensionless parameters are identified. The effects of the dimensionless parameters related to the angular speed, the depth and location of a crack on the modal characteristics of the system are investigated with some numerical examples.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권10호
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• pp.1137-1147
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• 2005

The dynamic response due to the unbalance and crack and the quasi-static response due to gravity are analytically derived based on the complex transfer matrix. The additional slope is expressed as function of the bending moment at crack position based on the fracture mechanics concept, and inversely the bending moment is expressed as function of the additional slope at the crack Position. At each angle step during the shaft revolution, the additional slope and bending moment are calculated by an iterativemethod. The transient behavior is considered by introducing Fourier series expansion concept for the additional slope. Simulation is carried out for a simple rotor similar to those available in the literature and comparison of the basic crack behavior is shown. Using the additional slope, the cracked rotor behavior is explained with the crack depth increased: the magnitude of the additional slope increases and the closed crack duration during a revolution decreases as the crack depth increases. The direction of unbalance is also shown as a factor to affect the crack breathing. Whirl orbits are shown near the sub-critical speed ranges of the rotor.