• 전산구조공학
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• 제10권3호
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• pp.39-45
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• 1997

최근 우리 주변에는 기계, 구조물의 고속화 및 대형화에 따른 충격하중의 발생빈도가 급격하게 증가하고 있다. 따라서 이와 같은 충격하중을 받는 기계 및 구조물의 안전성 및 신뢰성 확보를 위하여는 먼저 충격하중 특성을 고려한 내충격 설계기법의 확립이 필요하다. 특히 충격하중의 경우 종래의 파괴역학적 관점에서 주로 다루어 왔던 정적하중 및 피로하중 하에서의 재료거동 특성과 달리 응력파의 전파특성이 재료의 충격강도 및 균열발생, 전파특성에 큰 영향을 미치기 때문에 이를 고려한 역학적 검토가 필요하다. 한편 이와 같은 충격하중이 반복적으로 작용하는 충격피로의 경우 지금까지 많은 연구로 내피로 설계기법이 확립된 일반 피로 특성과 달리 아직 그 주요 메카니즘이 규명되지 않은 부분이 많아 이 부분에 대한 체계적인 연구가 국내에서도 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3148-3154
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• 2010

본 논문에서는 충격손상 복합재료의 피로수명 저하 특성과 이의 변동성을 통계적으로 분석하였다. 충격손상 복합재료의 잔류강도는 2모수 Weibull 분포에 잘 적합되었으며 충격에너지의 증가에 따라 잔류강도의 변동성은 감소 하였다. 복합재료의 피로수명은 충격손상에 의하여 크게 저하되었으며 또한 이의 피로수명에 대한 충격손상의 영향은 작용 응력진폭에 따라 변화함을 알 수 있었다. 또한 2모수 Weibull 분포를 이용하여 충격손상 복합재료의 피로수명의 변동성을 추정하였으며 충격에너지의 증강 및 응력진폭의 감소에 따라 피로수명의 변동성은 점차 감소하였다.

• Composites Research
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• 제29권2호
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• pp.60-65
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• 2016

본 연구에서는 Type IV 수소 압력용기 시제품의 충격하중 조건에 따른 구조 건전성을 분석하고자 유한요소해석과 FBG 센서 삽입을 통한 실시간 모니터링 실험을 수행하여 결과를 분석하였다. 플라이 모델링 기법을 활용한 유한요소해석을 통해 FBG 센서를 삽입할 수소 압력용기의 취약부 선정 및 가압 조건을 제시하였으며, 실험을 진행할 기초 정보를 확보하였다. 실제 용기제작에 앞서 시편 실험을 통해 FBG 센서의 삽입방식 신뢰성을 확보하였으며, 이후 해당 결과를 활용하여 필라멘트 와인딩 공정에 적용하였다. 비충격 가압 피로실험과 총 4회의 충격 피로실험을 수행하였다. 실험결과 비충격 가압 피로실험에서는 해석과 동일한 거동을 보였으며, 4회의 충격 피로실험에서는 용기의 충전 시간이 점진적으로 증가하고 충전률은 감소하는 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.89-97
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• 2000

광섬유센서를 이용한 복합적층판의 피로손상 감지 및 진동측정, 그리고 스틸 보에 대한 충격위치 검출에 관한 연구가 수행되었다. 피로과정중의 신호는 복합재료 내에 삽입된 광섬유와 표면에 부착한 광강도형 광섬유센서, 그리고 스트레인게이지로부터 동시에 측정되었다. 진동감지 실험은 복합재료 보의 표면에 광섬유센서를 부착하여 자유진동 및 강제진동 신호를 취득하였다. 충격위치 검출에 관한 실험에서 충격위치는 충격에 의해 발생된 구조물의 진동이 두 센서에 도달하는 시간의 차를 이용하여 구할 수 있다. 광강도형 광섬유센서를 이용하여 반복 피로 신호를 잘 취득할 수 있었으며 스트레인게이지에 비하여 피로저항성이 우수함이 확인되었다. 광섬유센서는 갭센서와 동일하게 진동신호를 감지하였고 구조물에 가해진 충격위치를 비교적 정확히 검출할 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권3호
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• pp.347-352
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• 2020

본 연구는 현장측정결과를 바탕으로 도시철도 침목플로팅궤도 (STEDEF)에 사용되는 침목방진패드의 스프링 강성 변화율에 따른 궤도충격계수 변화수준의 경향성을 분석하고, 현장측정결과와 실내 700만회 피로시험결과의 상관관계를 입증하였다. 또한 도시철도 STEDEF 궤도구조에 사용되는 침목방진패드의 비선형 피로거동특성이 고려된 침목방진패드의 피로영향선도를 제시하였다. 현장측정결과를 바탕으로 분석한 궤도충격계수-궤도지지강성 선도의 침목방진패드 스프링강성 변화율 30% 이상에 대한 궤도충격계수의 비선형 특성이 피로시험결과와 일치하는 것으로 분석되었다. 대부분의 침목방진패드 시료에서 침목방진패드 규격서에서 명시한 정, 동적 스프링강성 기준치를 상회하는 수준으로 나타났으며, 작은 하중범위에서의 변위가 큰 침목방진패드의 소재적인 특성을 감안할 때 열차하중을 부담하는 침목방진패드의 전체적인 탄성변위량이 클수록 연행집중하중으로 작용하는 열차 하중에 의한 탄성변위의 회복속도가 늦어지고 탄성변위향은 작아지게 되므로 정적 대비 동적 스프링 강성의 비가 커지게 된는 것으로 분석되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.284-289
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• 1996

국산 원자로 압력용기강(ASME SA508 cl.3)을 대상으로 표준 샤피충격시험편(2 mm V- notch)과 피로균열(precracked Charpy) 시험편을 제작하여 계장화(instrumented)충격시험을 실시하고, 충격시험시 하중점(load point)의 변위(displacement) 혹은 시간의 변화를 하중의 변화와 함께 측정하였다. 측정결과를 파괴현상 및 파괴역학과 연계시켜 해석하므로서, 가능한한 소량의 시험편(혹은 시험공정)을 사용하여 필요로 하는 인성평가 관련 정보를 획득할 수 있도록 시도하였다. 그 결과, 파괴과정을 나타내는 하중의 변화를 이용하여 Shear fraction 을 예측할 수 있었고, 하중의 변화와 관계된 변위로부터 Lateral expansion을 추정할 수 있었다. 피로균열 시험편 시험결과로 부터는 충격시의 항복하중, 항복변위, 최고하중 등을 획득하여 균열크기의 함수로 표시되는 시험편 Compliance 를 계산하였고, Equivalent energy 법과 J-integral 법을 적용하여 원자로 압력용기강의 탄소성 동적파괴인 성을 평가할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.633-637
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• 2011

선박에 설치된 크레인은 일반적으로 기둥의 높이가 높고 상대적으로 가는 진동에 취약한 장비이다. 선박 크래인 운전중 비상사태가 발생하여 브레이크를 사용하면 갑작스러운 충격하중에 의해 크레인 포스트에 과도한 진동이 발생하기도 한다. 이러한 진동에 의한 크레인의 안전성을 평가하는 것이 본 연구의 목적이다. 본 연구에서는 크레인의 비상정지시 발생하는 충격력을 추정하고 이러한 충격력을 이용하여 크레인에서의 응답과 스트레스에 의한 피로수명을 예측하였다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(3)
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• pp.359-364
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• 1996

'93.4월에 고리원자력 4호기 운전중(원자로 출력 100%, 발전기 출력 975MWe) 주증기 차단밸브 (MSIV)의 닫힘으로 인해 발전소가 정지되었다. 밸브분해 점검결과 밸브스템이 Back Seat Ring 조립부위 Notch 부위에서 Steam Flow와 평행한 방향으로 절단되어, 밸브스템의 손상원인을 규명하기 위한 본 연구에서는 피로해석절차도에 따라 S-N 곡선에 근거하여 피로해석을 수행하였다. 피로해석결과 밸브스템의 초기균열 생성원인은 Stem Notch 부위의 제작결함과 발전소 정지시 밸브를 급속히 닫을 때 작용하는 충격하중등에 의해 발생된 것으로 추정되며 인장평균응력과 관내 유체의 진동하중의 변동응력이 조합하여 피로균열을 가속시켜 파손을 일으킨 것으로 사교된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.431-439
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• 2010

강섬유콘크리트는 터널의 숏크리트와 산업슬래브포장과 같은 적용 분야에서는 벌써 주목할 정도로 성공적인 반면에 일반적인 건설실무에서는 적용가능성이 주로 경제적인 이유로 해서 지금 까지는 부분적으로 제한되었다. 동적하중을 받는 특수한 분야 예를 들면 충격하중, 지진하중 및 철도의 피로하중등과 같은 동적하중이 작용하는 구조물에 대해서는 흥미로운 가능성을 열어 놓고 있다. 따라서 연구에서는 저자 연구소에서 수행한 다양한 동하중을 받는 구조물에 강섬유콘크리트를 적용할 수 있도록 강섬유콘크리트의 에너지 감쇠, 충격특성 및 피로거동 등을 실험적으로 수행한 연구결과로 보여준다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.688-695
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• 2017

CFRP는 금속에 비해 가벼우면서 강도 및 강성과 내열성 등 기계적 특성이 매우 뛰어나 다양한 분야에서 사용되어지고 있으며 최근 우주항공 분야에 까지 사용되어지고 있지만 외부 충격하중으로 인하여 내부에 발생되는 손상에 대해서는 매우 취약한 단점을 보이고 있다. 본 연구는 외부 충격을 받은 CFRP 적층판의 내부 충격손상에 대해 반복적인 사용에 따른 파괴에 이르기까지의 강도를 고찰함으로써 우주항공 분야에 사용되는 항공기 외판의 설계를 위한 설계 데이터를 확보하기 위한 실험적 연구이다. 실험 빙법으로는 적층구성을 달라하여 제작된 의사등방형 CFRP 시험편과 직교이방성 CFRP 시험편에 대해 직경 5mm의 강구를 충돌시킴으로써 발생하는 충격손상을 관찰한 후 3점 굽힘피로실힘을 통하여 내부 층간분리 및 충격손상의 진전을 관찰하였다. 시험편 내부의 파괴가 발생하기 까지 굽힘피로실험에 따른 굽힘피로강도를 고찰한 결과 강구에 의해 충격을 받은 면이 인장을 받는 경우와 충격을 받는 경우 모두 의사등방성 적층구성의 강도가 높게 나타남을 알 수 있었다.