• Title/Summary/Keyword: 피로성능평가

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A Study on Method of Evaluation for Deck Pavement (교면포장의 평가 방법 고찰)

  • Jo, Shin Haeng;Jo, Nam June;Jang, Jung Soon;Baek, Yu Jin;Kim, Nak Seok
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.86-86
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    • 2011
  • 토목 기술의 발달로 장대교량이 증가함에 따라 교면 포장도 더 심각한 진동 및 충격, 기상조건에 노출되게 된다. 교면 포장은 차량의 주행의 편리성뿐 아니라 교량 구조물을 보호해야 하는 역할도 함께 수행하기 때문에 일반 토공부의 포장과 다른 성능을 필요로 한다. 교면 포장의 특수함을 감안하여 교면 포장의 품질을 평가하고, 설계와 적용시 반영 한다면 교량의 내구 연한 및 시공, 유지관리 비용을 절감 할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 교면 포장에 요구되는 성능을 조사하고, 교면 포장 특히, 장대 교량 적용시 교면 포장의 성능 평가를 위한 평가 방법을 고찰하였다. 교면 포장의 가장 큰 구조적 특징은 교량의 진동과 휨에 의해 포장이 받게 되는 휨응력이다. 특히 교량의 장경간화에 따라 더 큰 진동과 변형을 경험하게 되는 교면 포장은 그에 따른 충분한 휨 추종성과 피로 저항성을 확보하여야 한다. 기존 토공부 포장에서는 실험이 간단한 원통형 공시체를 이용한 간접인장강도 모드의 실험으로 피로 성능을 평가하였으나, 교면 포장은 실제 거동 특성과 유사한 빔 피로 시험 모드가 보다 신뢰성이 높을 것으로 판단된다. 빔 피로시험 모드로는 3점, 4점, 5점 휨 피로 시험 모드가 있으며, 각각의 모드는 지지점의 개수, 재하점의 개수에 따라 다른 거동 특성을 평가 할 수 있다. 최근 개발된 5점 휨 시험의 경우 교량에서 발생하는 부(-)모멘트를 모사할 수 있어 보다 현실적인 검증이 가능할 것으로 예상된다. 이 외에도 실제 크기 모형을 이용하여 윤하중을 가하는 Full-scale 모델의 경우 비용과 시간이 많이 소요되는 단점이 있으나 가장 신뢰성이 높은 방법이라고 할 수 있다. 교면 포장은 교량구조부로 수분이 침투되는 것을 막아주는 역할을 하여야 하며, 특히 해상 교량의 경우의 염분과 겨울철 사용되는 제빙화학제는 콘크리트의 열화와 강구조물의 부식을 발생시키므로 교면 포장의 방수 성능 검토는 매우 중요한 역할을 한다. 일반 토공부 포장과 달리 교면 포장은 하부층이 대기에 노출되어 있기 때문에 겨울철에 더 낮은 온도로 포장체의 온도가 내려가게 되고, 온도가 떨어진 포장층은 스티프니스가 증감함에 따라 저온 균열의 발생확율이 높아지며, 휨추종성도 나빠질 가능성이 높다. 따라서 저온에서의 균열 저항성 및 스티프니스를 평가하는 것은 교면 포장 재료의 중요한 인자 중 하나이다. 포장과 포장 하부층의 접착은 포장층의 일체화된 거동을 할 수 있게 하기 때문에 내구성 향상에 중요하다. 특히 교량과 같이 진동과 변형이 많은 경우에 있어 포장 접착층의 성능은 포장과 교량 구조물의 파손에 더 큰 영향을 미치게 된다. 접착성능은 실내에서의 직접인장모드와 전단접착강도 시험 모드의 실험이 있으며, 현장에서 측정하는 Pull-off 실험 등이 있다. 최근에 교통량과 중차량의 증가와 더불어 교량이 장경간화 되어 가면서 평가방법과 기준을 과거보다 엄격하게 할 필요성이 있다. 하지만 현실은 교면포장에 대한 시방규정이 모호하기 때문에 본 논문에서 제시한 국내외의 다양한 평가방법을 통해 적절한 교면포장의 성능을 평가하고 교면포장의 거동특성에 대한 이해를 함으로써 보다 발전된 교량기술을 확보할 수 있을 것이다.

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Fatigue Classification Model Based On Machine Learning Using Speech Signals (음성신호를 이용한 기계학습 기반 피로도 분류 모델)

  • Lee, Soo Hwa;Kwon, Chul Hong
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.8 no.6
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    • pp.741-747
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    • 2022
  • Fatigue lowers an individual's ability and makes it difficult to perform work. As fatigue accumulates, concentration decreases and thus the possibility of causing a safety accident increases. Awareness of fatigue is subjective, but it is necessary to quantitatively measure the level of fatigue in the actual field. In previous studies, it was proposed to measure the level of fatigue by expert judgment by adding objective indicators such as bio-signal analysis to subjective evaluations such as multidisciplinary fatigue scales. However this method is difficult to evaluate fatigue in real time in daily life. This paper is a study on the fatigue classification model that determines the fatigue level of workers in real time using speech data recorded in the field. Machine learning models such as logistic classification, support vector machine, and random forest are trained using speech data collected in the field. The performance evaluation showed good performance with accuracy of 0.677 to 0.758, of which logistic classification showed the best performance. From the experimental results, it can be seen that it is possible to classify the fatigue level using speech signals.

Fatigue Strength Evaluation of Steel-Concrete Composite Bridge Deck with Corrugated Steel Plate (절곡강판을 이용한 교량용 강-콘크리트 합성 바닥판의 피로 성능평가)

  • Ahn, Jin Hee;Sim, Jung Wook;Jeong, Youn Joo;Kim, Sang Hyo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.20 no.6
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    • pp.731-740
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    • 2008
  • This paper deals with the fatigue behavior and strength of a new-type of steel-concrete composite bridge deck. The new-type composite bridge deck consists of corrugated steel plate, welded T-beams, stud-type shear connectors and reinforced concrete filler. A total of eight composite bridge deck specimens were fabricated, the fatigue tests were conducted under four-point bending test with three different stress ranges in constant amplitude. According to the test results, the fatigue crack generated at the welding part of the corrugated steel plate, progressed down to the bottom of the steel plate and encountered the crack, which came out from the opposite side at the same position. After the two cracks were connected at the bottom of the steel plate, the lower flange was cut off and the fatigue crack developed up to the T-beam. And the displacements and strains of fatigue test specimens were increasing with cyclic loading number, these were changed sharply at the fatigue failure. The fatigue results are compared with the design S-N curves specified in the Korea Highway Bridge Design Specifications and data in NCHRP 102 and NCHRP 147 report. The new-type composite bridge deck has a stress category of C, which means that new-type composite bridge deck can be designed by the current fatigue design specifications provided for steel members.

Probabilistic Estimation of Thermal Fatigue Performance of Three-Way Catalyst Substrate (삼원 촉매 담체의 확률론적 열피로 성능 평가)

  • Cho, Seok-Swoo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.6
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    • pp.669-676
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    • 2014
  • A three-way catalyst substrate for domestic passenger car satisfies the design criteria for exhaust gas exchange and pressure drop but does not have satisfactory thermal fatigue performance. Prefracture faults in this three-way catalyst substrate has often been discovered in vehicle repair or vehicle inspection facilities. This paper presents a thermal fatigue performance estimation method for a three-way catalyst substrate using a probabilistic strength reduction factor model. This method is superior to the thermal fatigue performance estimation method for a three-way catalyst substrate that uses a deterministic strength model.

Fatigue Performance of Precast FRP-Concrete Composite Deck with Long Span (장지간 프리캐스트 FRP-콘크리트 합성 바닥판의 피로 성능)

  • Cho, Keun-Hee;Park, Sung-Yong;Kim, Sung-Tae;Kim, Byung-Suk
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.45-46
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    • 2010
  • Fatigue performance of a precast FRP-concrete composite deck with long span economically applicable to a cable-stayed bridge was evaluated. From the experiment, it is verified that the precast FRP-concrete composite deck has sufficient fatigue performance.

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Computational Fatigue Test Method based on Damage Mechanics (손상역학 기반 전산피로시험법)

  • Lee, Chi-Seung;Yoo, Byung-Moon;Lee, Jae-Myung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.500-503
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    • 2010
  • 본 논문에서는 산업용 용접구조물의 피로성능 평가를 위한 시간 및 비용 절감형 전산피로시험법을 개발한다. 임의의 하중에 놓인 용접구조물의 성능저하 현상(균열발생 및 진전 등)을 손상역학에 기반하여 역학적으로 기술하고 자체개발한 유한요소해석코드에 탑재하여 이를 전산적으로 시뮬레이션한다. 정도 높은 용접구조물 전산피로시험법의 개발을 위해 용접잔류응력과 재료파라미터를 자체개발한 유한요소해석코드를 통해 구현한다. 개발된 전산피로시험법은 용접구조물의 피로시험 결과와 비교함으로서 제안 기법의 적합성 및 유용성을 검증한다.

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A study on performance evaluation of rod rubber bushing under static and fatigue loadings (토크 로드 부품의 정하중 및 피로하중하에서의 성능평가 연구)

  • 이순복;김완두
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.1320-1329
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    • 1990
  • A static performance tester for a torque rod assembly was developed to evaluate the three characteristics of the rod rubber bushing : radial spring characteristic, thrust spring characteristic, and rotational torque characteristic. Among the various schemes considered in the conceptual design stage, the final versatile type was determined to perform three different tests in one machine. The performance testing machine carried out radial spring test, thrust spring test, and torque test of the torque rod assembly. Static performance of the torque rod assembly was evaluated with the tester developed and fatigue strength of the assembly was also tested with the servo-hydraulic structural fatigue testing machine. The life of the component was found to be related with the rubber quality and adhesionability between the rubber and the steel rod. The optimum rubber hardness was experimentally found by changing the chemical compositions of rubber, and the adhesion was improved by optimizing the shape of the outer section of a the rubber, this study ensured the development of a reliable torque rod assembly.

A Study on the Fatigue through the Subjective Evaluation (주관적 평가를 통한 피로도에 대한 연구)

  • 권규식;홍부성;김성웅;박세진
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 2001.11a
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    • pp.81-86
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    • 2001
  • 산업의 발전과 함께 소비3자의 욕구는 제품의 질적, 감성적 향상을 요구하고 있으며, 또한 최근 각종 공학의 눈부신 발전에 힘입어서 자동차의 성능, 안락성 등이 크게 향상되면서 운전자의 운전 중 피로감 제거에 관심이 높아지고 있다. 본 연구는 주관적인 피로감 평가 방식 중 졸림감(KSS), 피로감 용어 및 신체 불편도를 이용하여 평가를 수행하였다. 졸림감 및 피로감 용어는 차종 및 자세에 따라 약간의 차이가 있었지만, 대체적으로 시간이 지남에 따라 불편함의 정도가 심해졌다. 신체 불편도에 대한 평가결과 엉덩이, 요추, 어때, 좌우 발목 부위가 불편한 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 차종별 또는 운전자세에 따라 통계적으로 유의한 차이를 보이기도 했다. 이러한 연구 결과를 통해서 동환경 시스템의 기초 데이터를 확보할 뿐만 아니라, 자동차를 설계하는데 있어, 보다 안락하고 편안한 운전환경을 만들 수 있는 기초자료로써 활용이 가능할 것이다.

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Experimental Fatigue Characteristics of Composite Bridge Deck of Hollow Section (중공단면 복합소재 교량 바닥판의 실험적 피로특성 분석)

  • Lee, Sung-Woo;Hong, Kee-Jeung
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.19 no.4 s.74
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    • pp.337-345
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    • 2006
  • In this study, to evaluate fatigue characteristics of developed composite bridge deck, compression fatigue test at girder support and flexural fatigue test for the 2.8m-long flexural test model were carried out. For the test specimen, DB 24 truck load was applied up to 2,000,000 cycles. In the compression fatigue test, behavior at deck tube and its bonded connection were evaluated. In the flexural fatigue test, deck behavior at mid-span and girder connection were evaluated.