• 제목/요약/키워드: 피로강도변화

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구상흑연 주철재의 피로크랙 발생 및 피로강도에 미치는 기지조직의 영향 (Effect of a Matrix Structure on the Initiation of Fatigue Crack and Fatigue Strength in Nodular Graphite Cast Iron)

  • 윤명진;이경모
    • 한국생산제조학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.66-71
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    • 1998
  • It is required the superior materials for the parts of machines or structures, which could be endurable in severe load and environment. According to advancement of casting technology, nodular graphite cast iron is used as suitable for such condition. But nodular graphite cast iron is scattering of fatigue strength and low reliability. Therefore in this study, the effect of matrix structure and number of nodular graphite on the initiation of fatigue crack and fatigue strength. It was found that the material which has relatively high ferrite volume fraction was more easily cracked than other materials and fatigue limit was low. The material which has not found pinhole on the surface, the crack was initiated in graphite went through ferrite and propagated into through graphite, but separated graphite and ferrite grain boundary and combined with other cracks to fro large one.

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측정 하중 스펙트럼과 S-N 선형 손상 방법을 이용한 복합재 회전날개의 피로 수명 평가 (Fatigue Life Evalution for Composite Blade by Using the Measured Load Spectrum and S-N Linear Damage Method)

  • 공창덕;방조혁;김종식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.20-20
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    • 1998
  • 풍력발전용 회전날개의 구조설계 요구조건은 크게 제한 강도 요구조건(Limit strength requirement), 강성도 요구조건(Stiffness requirement), 피로수명 요구조건(Fatigue life requirement)의 세 가지를 들 수 있다. 첫째로 제한 강도 요구조건은 운용기간 중에 발생할 수 있는 최대하중에 견딜 수 있어야 하며, 폭풍이나 돌풍의 상황에 대한 안전성을 의미한다. 둘째로 강성도 요구조건은 운용 중 공진을 피하기 위한 고유진동 수확보, 타워와의 충돌을 피하기 위한 변위의 제한, 공력성능의 변화를 피하기 위한 비틀림각의 제한등이 있다 셋째로 피로수명에 대한 요구조건은 요구피로수명 동안에 예상되는 반복하중에 견딜 수 있어야 한다.

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피로과정에서 S45C강의 반가폭과 잔류응력의 변화양상 (The Change of Full Width Half Maximum and Residual Stress during Fatigue Process in S45C Steel)

  • 부명환;박영철;김병수;이종문
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.539-544
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    • 2002
  • 기계구조물의 피로과정에 대한 손상정도를 평가하기 위하여 X선 회절을 이용하여 반가폭 및 하중방향과 수직방향에서의 2축에 대한 잔류응력의 변화를 측정하였다. 반가폭은 피로과정의 초기에는 큰 변화를 보이지만 피로수명 비의 약 $10{\sim}20%$ 이후에는 큰 변화를 보이지 않았다. 2축 방향에 대한 잔류응력은 피로수명비의 40% 전후에서 길이방향의 경우는 감소와 증가를, 폭방향의 경우는 증가와 감소를 하였으며, 응력진폭이 클수록 잔류응력의 절대 값은 커지는 증가하는 경향을 나타내었다.

고강도 강재의 강교량 적용성에 관한 연구 (Feasibility Study of High Strength Steel on Steel Bridge)

  • 전준창;김석태;경갑수;이희현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권5호통권60호
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    • pp.603-612
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    • 2002
  • 본 연구는 중소규모의 일반 강교량에 대한 고강도 강재의 적용성을 수치해석적으로 검토하기 위해 수행되었다. 강재의 항복강도, 일평균 트럭교통량 및 구조상세의 피로등급을 해석변수로 하여 AASHTO LRFD 설계기준의 한계상태를 만족하는 최소중량단면을 최적화 기법을 적용하여 산정하고 그 결과에 대해 고찰하였다. 또한, 교량의 거더 개수 및 경간길이의 변화가 고강도 강재의 적용성에 미치는 영향에 대해서도 검토하였다. 검토결과, 피로의 영향을 무시할 경우 강재의 항복강도 증가와 함께 강재중량이 감소하는 경향을 나타내어 강교량에 대한 고강도 강재의 적용 가능성을 확인하였으나, 고강도 강재를 보다 효율적으로 활용하기 위해서는 가장 지배적인 영향인자인 피로문제에 대한 적절한 대처가 필요함을 알 수 있었다.

시간에 따른 부식열화가 고려된 피로취약도 곡선을 이용한 강교의 손상 평가 (Damage Estimation of Steel Bridge Members by Fatigue Vulnerability Curves Considering Deterioration due to Corrosion with Time)

  • 김효진;이형철;전석기;이상호
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.1-12
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    • 2007
  • 본 연구에서는 강교 부재를 대상으로 시간에 따른 부식과 교통량(트럭통행량)의 변화 영향을 반영한 피로 취약도 평가 방법을 제안하였다. 제안된 방법을 통해 부식과 교통량 변화를 고려할 수 있는 피로에 대한 한계상태함수를 설정하였다. 부식의 영향은 평균부식깊이와 피로강도감소계수와의 관계를 이용하여 한계상태함수에서 피로저항의 감소로써 반영되었다. 트럭통행량의 변화는 세 가지 대표적인 변화양상을 설정하여 기간별로 실제 변화에 맞게 모델링함으로써 한계상태함수에서 하중의 증가로 반영되었다. Monte-Carlo 시뮬레이션을 이용하여 신뢰성 해석을 수행하도록 하였으며, 이를 바탕으로 시간이력 피로 취약도 곡선을 도출하였다. 검증예제와 실제 국내 강교에 적용하여 제안된 피로 취약도 평가방법을 검증하였다.

충격손상 복합재료의 피로수명에 대한 통계적 해석 연구 (Probabilistic Approach for Fatigue Life of Composite Materials with Impact-Induced Damage)

  • 강기원
    • 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.

보강재 본딩접합 복합재 적층판구조 피로손상 균열진전 수명예측에 대한 연구 (A Study on Prediction of Fatigue Damage Crack Growth for Stiffener Bonded Composite Laminate Panel)

  • 권정호;정성문
    • Composites Research
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    • 제26권2호
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    • pp.79-84
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    • 2013
  • 본 연구에서는 적층판 시편의 피로손상 균열진전 시험결과와 적층보강판 구조의 응력강도 해석결과를 기초로 충격손상을 모사한 원공과 노치손상을 내재한 보강재 본딩접합 적층보강판 구조의 피로손상 균열진전 수명예측에 대하여 고찰하였다. 그리고 적층보강판 구조시편에 대한 손상허용 시험결과와 손상진전 수명예측 해석결과를 비교분석한 결과 손상균열 길이 변화에 따라 최종파단에 대한 잔여강도를 예측하고 손상허용성 평가를 할 수 있었다.

용접 각변형에 미치는 용접길이의 영향 (The Effects of Welding Length on the Angular Distortion)

  • 박정웅;강재완;정우현
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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    • pp.232-233
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    • 2004
  • 강구조물 제작 시 용접프로세스에 의해 용접부 근방에 불균일한 온도분포가 발생하여 용접변형이 발생된다. 이러한 용접변형은 좌굴강도와 피로강도를 저하시킬 뿐 아니라 구조물의 크기와 형상을 변화시켜 이를 교정하거나 수정하기 위해 추가작업을 실시해야함으로 생산성을 저하시키는 주요한 요인이 되고 있다. (중략)

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구상화율에 의한 구상 흑연주철재의 피로강도의 정량적 평가 (Quantitative Evaluation of Fatigue Strength by Spheroidal of Graphite in Ductile Cast Iron)

    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.36-41
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    • 1999
  • Although the problems of defects and nonmetallic inclusion in metal fatigue are very complicated it is particularly important to view these problems from the perspective that defects and inclusions are virtually equivalent to small cracks. This concept will help us to understand various fatigue phenomena caused by graphite of Ductile cast iron. Therefore in this study different ferrite-pearlite matrix structure and pheroidal ratio of graphite of 70%, 80% and 90% GCD40 , GCD45-2 series have been carried out rotary bending fatigue test estimated the maxi-mum size of graphite investigated correlation. It was concluded as follows : (1) in ductile cast iron which have various spheroidal ratio of graphite the fatigue limit C series of 90% spheroidal ratio of graphite is the highest. While A series of 70% spheroidal ratio of graphite is the lowest (2) fatigue limit was predicted by vickers hardness(Hv) of matrix {{{{ SQRT {area } }}}} of maximum size graphite inputting Murakami and Endo's formula.

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실제하중 하에서의 축류설계기술 개발 (Development of Design Technology for Passenger Car Driveshaft Under the Real Load Conditions)

  • 이상록;이학주;김경식
    • 기계저널
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    • 제36권9호
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    • pp.855-866
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    • 1996
  • 승요차 앞자축에 장착되어 회전하면서 동력을 전달하는 드라이브축은 운행중에 주로 비틀림하중을 받는다. 따라서 동 부품의 피로해석 및 설계를 위해서는 실제 운행중에 받는 서비스토크의 크기, 주파수 등에 관한 데이터가 필요하다. 차량에 탑재된 엔진의 토크와 회전수 등의 규격으로부터 드라이브축에 부가되는 최대 토크 값을 예측할 수 있으나, 자동차 운행주에는 승차인원, 도로조건, 운전자의 운전습관 등 여러가지 외적인 영향으로 인하여 서비스토크가 불규칙하게 변할 것으로 예상되므로 서비스토크를 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. 또한, 최근의 자동차 구조부품에 대한 설계개념이 무한수명 설계에서 경량화 설계로 변화되고 있으며, 따라서 자동차 드라이브축도 실제 운용하중을 바탕으로 한 정확한 수명예측 및 강도설계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 4륜구동형 승용차용 드라이브축에 대해 실제 운용하중에서의 피로수명을 예측하기 위해 1)텔리메트리를 이용하여 토크를 측정하고, 2) 일정진촉하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 3) 일정진폭하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 4) 축류 소재의 피로특성 데이터를 구성하여 5) 자체 개발한 프로그램으로 피로수명을 예측하고자 한다.

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