• 제목/요약/키워드: 진전수명예측

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몬테카르로 시뮬레이션에 의한 $SIC_w$/Al 복합재료의 피로수명에측 (Fatigue Life Prediction of $SIC_w$/Al Composites by Using the Monte-Carlo Simulation)

  • 안정주;권재도;김상태
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권5호
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    • pp.1552-1561
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    • 1996
  • It requires uch time and cost to obtain the fatigue crack growth life and fatigue crack growth path morphlogy from the fatigue crack growth tests. In this study, the Monte-Carlo simulation program was developed to predict the fatigue crack growth lofe and fatigue crack growth path morphology of metal matrix composites. Fatigue crack growth lives of 5%, 10%, 15%, 20%, 25% and 30% $SiC_w$/Al composites were predicted by usign the Monte-Carlo Simulation. And the fatigue crack growth lives of 25% $SiC_w$/Al and Almatrix from Monte-carlo simulation were compared with fatigue life from experiments in order to verify the accuracy of Monte-Carlo Simulation program.

저밀도폴리에틸렌에서 트리 형상의 전계의존성에 관한 연구 (A Study on Electric Field Dependence of Tree Shape in Low Density Polyethylene)

  • 김재환;박창옥;윤헌주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • 절연재료의 내부에서 부분방전이 발생하면 국부파괴와 완전절연파괴의 원인이 된다. 부분방전으로 생기는 트리잉은 절연재료를 열화시키고 절연 수명을 단축시키는 중요한 원인이 된다. 따라서 절연파괴의 예측과 절연재료의 수명을 진단할 수 있는 방법에 대한 연구는 매우 중요하다. 고전압 하에서 일어나는 트리잉 현상에 대해서 저밀도 폴리에틸렌의 트리잉 개시 전압과 그 진전 과정을 진성파괴의 견해에서 고찰하였다. 이러한 관점에서 본 연구는 고전압하에서 일어나는 트리잉현상에 대해서 저밀도폴리에틸렌에서 트리형상의 전계의존성에 관하여 고찰하였다. 결과로서 트리의 성장을 그 내부가 각각 유전체 혹은 도체라고 가정했을 때의 중간적인 특성을 갖는다는 추리하에 이론적으로 검토한 결과, 실험결과와도 잘 일치됨을 알 수 있었다.

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피로 및 내구성을 고려한 LNG 저장탱크의 수명평가 프로그램 개발 (The Development of Life Evaluation Program for LNG Storage Tank considering Fatigue and Durability)

  • 김정훈;김영구;조영도
    • 한국가스학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.39-45
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    • 2017
  • LNG 산업의 핵심시설인 LNG 저장탱크는 주로 9% 니켈강형 내조와 프리스트레스 콘크리트의 외조로 구성되어 있다. 1896년 상업운전 이후 내조의 피로와 외조의 내구성 저하로 인한 구조물 성능 열화의 위험성 증대에 선제적으로 대응할 수 있도록 수명평가 프로그램이 필요하다. 이 연구는 LNG 저장탱크의 내조에 대해 피로평가와 외조의 내구성(탄산화, 염해)을 평가할 수 있는 수명평가 프로그램을 개발하였다. 내조 탱크는 3가지의 주요 시나리오를 정의하여 구조해석과 마이너 손상법칙이 적용된 피로수명 해석이 수행된다. 외조 탱크의 탄산화 평가는 이산화탄소 함량과 침투 깊이 데이터를 이용하여 콘크리트 피복두께에 따른 탄산화 진전을 예측한다. 외조 탱크의 염해 평가는 다양한 입력조건 고려와 신뢰도 있는 결과를 도출하기 위해 공개 프로그램인 Life-365프로그램에 연계하는 방안으로 구축하였다.

선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 장기 정수압 거동 (Failure Mechanism and Long-Term Hydrostatic Behavior of Linear Low Density Polyethylene Tubing)

  • 원종일;정유경;신세문;최길영
    • 폴리머
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    • 제32권5호
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    • pp.440-445
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    • 2008
  • 정수압 상태의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 파손 모폴로지를 연구하였다. 비디오현미경과 주사전자현미경을 이용한 관찰 결과, 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손모드는 내면에서 외면으로 진전되는 크랙을 수반하는 취성파괴임을 확인하였다. 또한 산화유발시간과 적외선분광분석을 통하여, 파손된 선형저밀도 플리에틸렌 튜빙의 단면상에 열화에 의한 발열 피크와 카르보닐 피크의 증가를 관찰하였다. 열 가속에 의한 음력과 수명특성 사이의 관계를 고려한 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 가속수명시험법 및 시험장치를 개발하였다. 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기 정수압 상태의 수명을 예측하기 위해 아레니우스 모델과 와이블 분포를 적용한 통계학적 기법을 도입하였다. 그 결과, 사용온도 $25^{\circ}C$에서의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기수명을 평가/분석하였다.

STS316L 용접부의 피로거동 및 초음파시험에 의한 열화특성 평가 (Fatigue Behavior of STS316L Weldments and Degradation Characteristic Evaluation by Ultrasonic Test)

  • 남기우;박소순;안석환;도재윤;박인덕
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.156-164
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    • 2003
  • STS316L은 인성, 연성, 부식저항성 등 우수한 기계적 성질 때문에 에너지환경설비 등 구조물에 널리 이용되고 있다. 그러나, 용접구조물은 가혹한 환경하에서 경년열화가 심각하다. 지금까지의 연구들은 주로 용접부의 피로균열진전거동에 관하여 수행되었고, 피로균열진전속도식의 재료상수와 비파괴적 평가의 상관성에 관한 연구는 거의 없었다. 본 연구는 SIS316L 용접부의 피로균열진전 거동을 조사하고, 초음파 파라미터로 열화특성을 평가하고 시간-주파수 분석으로 해석을 하였다. 본 연구 결과는 용접구조물의 사용기간 중 피로수명 등을 예측하기 위한 기초 데이터로서 사용될 수 있다.

LDPE에서 발생된 전기트리에 수반된 내부 부분방전 펄스 해석 (Electrical Pulses of Internal Partial Discharges Accompanying with Electrical Tree in LDPE)

  • 강성화;박영국;권순석;신태수;임기조
    • 한국안전학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.216-221
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    • 1999
  • 전력용 케이블은 전선로의 지중화 추세에 따라 사용이 증가하고 있다. 케이블 절연체의 경우 장기간의 전압인가에 의해 열화 및 절연파괴 된다. 전력용 케이블의 절연파괴시 발생하는 사회/경제적 문제는 매우 심각한 것으로 알려져 있다. 절연체의 열화에 영향을 주는 요인은 매우 복잡하지만 그중에서도 전기트리 열화에 의한 파괴는 비교적 두꺼운 고체 유전체인 경우에 절연파괴 사고의 주된 원인이 되고 있다. 전기트리의 개시나 진전시 부분방전이 발생하므로 부분방전의 검출에 의해 전기트리의 발생 및 진전 양상을 관측할 수 있고 부분방전의 해석에 의해 절연재료의 잔여 수명을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 고전압 전력용 케이블 절연재로써 광범위하게 사용되고 있는 저밀도 폴리에틸렌 시편에서의 전기트리 진전 양상을 비파괴 진단 기법에 의하여 검출하고자 내부 부분방전을 관측/해석하였다.

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Drill 가공에 있어서 ADI 재료의 절삭성에 관한 연구

  • 조상순;장성규;조규재;전언찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.126-130
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    • 1993
  • 소경드릴가공은 많은 기계가가공중에서도 가장 곤란한 가공의 하나이다.그것은 가공구멍단면 이하의 공간속에서 공구강성이나 칩처리들이 고려되어야 한다는 엄격한 제한이 소경이란 형태에서 한층 어려워지기 때문이다.소경의 구멍가공은 최근 전자제품,우주항공기 부품,소형정밀부품, 섬유산업의 광섬유관련품 등에 까지 수요가 증가함에 따라 레이져가공,전자빔가공,전해가공과 같은 전기물리적가공법이 많이 사용되고 있지만 생산성 및 가공정밀도의 관점에서 만족스러운 결과를 얻을 수 없는 실정이다, 이에반해 기계가공인 소경드릴가공은 공구강성저하로 인해 쉽게 파손된다는 점은 있지만 가공정도가 양호하고 종횡비가 높은 가공이 가능하여 실용화가 가장 좋은 분야라고 할수 있다. 이로 인해 최근에는 여기에 관한 많은 연구가 지행되고 있다. 또한 기계가공의 자동화가 진전됨에 따라서 단일공국의 대표적 공구인 바이트의 결함을 검출하는것 못지않게 드릴의 마멸이나 절손의 검출 또는 예측이 중요한 문제로 부각됨에 따라 절삭저항의 이용이 증가할 것으로 생각된다. 따라서 본 연구에서는 ADI에 포함된 Si량이 드릴가공시 ADI의 피삭성에 미치는 영향을 절삭조건을 변화시켜 고찰함과 동시에 공구수명에 대하여 고찰하였다.

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피로와 파괴력학(I)

  • 최용식
    • 기계저널
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    • 제16권4호
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    • pp.41-48
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    • 1976
  • 재료의 피로문제에 대해서는 꽤 오래 전부터 많은 연구가 이루어져왔고, 피로의 현상파악에서부 터 피로이론의 구명, 나아가서는 실제문제로서의 피로설계, 피로수명예측 등에 기여한 업적은 아 주 크다 하겠다. 그러나 종래의 피로문제연구의 방향이, S-N 곡선에서 얻어지는 피로한계강도 (더 정확한 표현으론 피로파괴한계강동)에 바탕을 두고, 정력확적인 설계관례인 안전계수의 도입 을 빌려, 피로강도를 실용화할려는 선에서 이루어져 왔다고 보겠다. 재료의 피로한계강도란, 그 정의로 미루어, 다분히 정적으로는 극한강도 또는 피로강도의 개념에 견주어 질 수 있는 공칭응 력으로써 탄성학적으로 해석될 수도 없고, 다만 탄역성이론의 개념을 바탕으로 근사해석례만이 허용되고 있을 뿐이다. 재료에는 소위 평활재이건 절결재이건 간에 또 검출여부에 관계없이, 내외 부에 대소각종의 결함이나 역학적 불연속부가 잠재해있음은 이미 공지의 사실이며, 이들 결합, 불 연속부등이 외하중하에서 응분의 응력집중원이 되어 재료를 전반적인 파괴로 몰고 갈 수 있다 함 도, 또한 이러한 역학적거동이 피로파괴에 까지 확장해석될 수 있을 것이란 것도 이미 잘 알려져 있는 터이라 하겠다. 재료내외부의 제결합을 응력집중이 극대인 crack로 대체해서 외하중하에서 의 응력장거동을 해석한 선형탄성파괴역학(LEFM)은, 바로 이러한 실제재료의 강도설계에 보다 큰 정확성을 부여한 방법론적 학문이라 하겠고, 나아가서는 재료의 파괴기구를 파헤치는데 진일 보적인 역학적인 수법이라 하겠다. 취성파괴, 연성파괴에 바탕을 둔 파괴역학(LEFM)을 피로파괴 에 적용시키는 데는 상당한 문제점들을 수반할 것임은 충분히 인지되나, 제한된 경계조건하에서 의 적용 예는 종래의 어떤 방법에 의한 것 보다도 피로강도설계, 안전사용 피로수명예측 등에 획기적인 진전을 보여주고 있다. 파괴역학은 crack 재의 강도학이고, 더 구체적으로 음력학대계수 (stress intensity factor) K 또는 이와 연연되는 parameter 인 strain energy release rate(G), crack-tip plactic zone size r$_{p}$,.rho., crack-tip opening displacement .phi., strain intensity 등을 쓰는 재료강도학이기 때문에, 이 수법을 피로파괴에 적용시킴은, 종래의 공칭응력으로 피로 문제를 다루던 방법과는 판이하다 하겠다. 본고에선 파괴역학의 관점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.

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7075-T73 알루미늄 합금의 단일과대 및 고-저블럭하중에 의한 지연거동과 수명예측 모델 (The Retardation Behaviors due to a Single Overload and High-Low Block Loads, and Retardation Model in 7075-T73 Aluminum Alloy)

  • 김정규;송달호;박병훈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1605-1614
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    • 1992
  • 본 연구에서는 고장력 7075-T73 알루미늄합금에 대하여 변동하중의 기보파형 인 단일과대하중과 고-저(high-low) 블럭하중하의 지연거동에 미치는 과대하중비 %O.L., 기준응력확대계수범위 .DELTA. $K_{b}$ 및 무차원 균열깊이 a/W의 영향을 규명하였 으며, 또한 Wheeler모델의 수정에 의한 예측피로수명을 실험치와 함께 검토하였다.다.

2 1/4 Cr-1 Mo강 劣化材의 微小 疲勞龜裂의 발생 및 진전거동 (Initiation and Growth Behavior of Small Fatigue Cracks in the Degraded 2 1/4 Cr-1 Mo Steel)

  • 곽상국;장재영;권재도;최선호;장순식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.53-62
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    • 1992
  • 본 연구에서는 약 10년 정도 사용하여 경년 열화가 되었다고 예상되는 실구조 물의 일부를 입수하였으며 열화재의 특성과 비교하기 위하여 열처리에 의해 충격치를 회복시킨 재료를 회복재로 하여 두가지 재료에 대해 시험편을 제작하였따.열확현상 을 파악하기 위하여 평활재로 피로과정, 즉 미소 균열의 발생, 진전 및 복수 균열이 간섭합체하여 파단에 달하는 과정에 대하여 파괴역학적 견지에서 열화재와 회복재를 해석하고 이결과로 부터 확율변수를 추정하여 통계학적인 수명예측방법의 하나를 제시 하여 실구조물에 적용하는 방법에 대해 시도해 보았다.