• Title/Summary/Keyword: 피로수명연장

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Development of Large Diameter Hardfacing FCW for Life Extension of Hot Forging Die (열간단조 금형 수명연장을 위한 경화육성용접용 태경 FCW의 개발)

  • Kim, Sung-Ho;Jung, Yun-Ho;Baek, Seung-Hui;Jang, Jong-Hun;Park, Chul-Gyu;Woo, Hee-Chul;Jung, Byung-Ho;Cho, Sang-Myung
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.13-13
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    • 2009
  • 현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.

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Design of Individual Pitch Control and Fatigue Analysis of Wind Turbine (풍력발전시스템 개별피치제어설계 및 피로해석에 관한 연구)

  • Jeon, Gyeong Eon;No, Tae Soo;Kim, Guk Sun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.1
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • Structural loading on a wind turbine is due to cyclic loads acting on the blades under turbulence and periodic wind field. The structural loading generates fatigue damage and fatigue failure of the wind turbine. The individual pitch control(IPC) is an efficient control method for reducing structural loading. In this paper, we present an IPC design method using Decentralized LQR(DLQR) and Disturbance accommodating control(DAC). DLQR is used for regulating rotor speed and DAC is used for canceling out disturbances. The performance of the proposed IPC is compared with CPC, which was designed with a gain-scheduled PI controller. We confirm the effect of fatigue load reduction with the use of damage equivalent load(DEL).

Experimental Validation of High Damping Printed Circuit Board With a Multi-layered Superelastic Shape Memory Alloy Stiffener (적층형 초탄성 형상기억합금 보강재 기반 고댐핑 전자기판의 실험적 성능 검증)

  • Shin, Seok-Jin;Park, Sung-Woo;Kang, Soo-Jin;Oh, Hyun-Ung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.8
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    • pp.661-669
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    • 2021
  • A mechanical stiffener has been mainly applied on a PCB to secure fatigue life of a solder joint of an electronic components in spaceborne electronics by minimizing bending displacement of the PCB. However, it causes an increase of mass and volume of the electronics. The high damping PCB implemented by multi-layered viscoelastic tapes of a previous research was effective for assuring the fatigue life of the solder joint, but it also has a limitation to decrease accommodation efficiency for the components on the PCB. In this study, we proposed high damping PCB with a multi-layered superelastic shape memory alloy stiffener for spatialminimized, light-weighted, high-integrated structure design of the electronics. To investigate the basic characteristics of the proposed PCB, a static load test, a free vibration test were performed. Then, the high damping characteristic and the design effectiveness of the PCB were validated through a random vibration test.

Local Shape Optimization of Notches in Airframe for Fatigue-Life Extension (피로수명 연장을 위한 항공기 프레임 노치부위 국부형상 최적설계)

  • Won, Jun-Ho;Choi, Joo-Ho;Gang, Jin-Hyuk;An, Da-Wn;Yoon, Gi-Jun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.32 no.12
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    • pp.1132-1139
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    • 2008
  • The aim of this study is to apply shape optimization technique for the repair of aging airframe components, which may extend fatigue life substantially. Free-form optimum shapes of a cracked part to be reworked or replaced are investigated with the objective to minimize the peak local stress concentration or fatigue-damage. Iterative non-gradient method, which is based on an analogy with biological growth, is employed by incorporating the robust optimization method to take account of the stochastic nature of the loading conditions. Numerical examples of optimal hole shape in a flat plate are presented to validate the proposed method. The method is then applied to determine the reworked or replacement shape for the repair of a cracked rib in the rear assembly wing body of aircraft.

Analysis of the Extension Effects of Fatigue Life by Pre-Indentation in Aluminum Alloy Plates (알루미늄 합금 판재에서 예비압입에 의한 피로수명의 연장효과 분석)

  • Cho, Hwankee;Hwang, Jungsun
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.45-52
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    • 2007
  • This paper analyzed the extension effects of fatigue life and the application of pre-indentation in aircraft structural material such as aluminum alloys. The test specimen used the thin sheet of aluminum alloy with a single-edged notch. The experiments were conducted after making the pre-crack under a constant amplitude loading. As the fatigue life extension technique, the pre-indentation making an indent on the predicted path of crack propagation was applied. The work presented here discussed about a proper mathematical relation between crack growth rate and the range of stress intensity factor and about the generalization of crack growth mechanism with large retardation effect. A technique to enhance the applicability of pre-indentation if also mentioned.

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A Study on Patch Design Technique for Fatigue Life Prolongation of Cracked Structures (균열진 구조물의 피로수명 연장을 위한 Patch 설계기법에 관한 연구)

  • M.S. Han
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.29 no.2
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    • pp.79-91
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    • 1992
  • This paper develops the compliance approach to the problem of load sharing between a cracked plate and a patch used to bridge the crack. The theory is validated by using calculated stress intensity factors for the patched and unpatched case to reduce experimentally observed growth rates to common base, Calculations are then made on the effect of patch dimension on fatique life technique. The optimum design of the patch considered the life expectancy and fracture strength of the cracked structure can be performed simply by using this technique.

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Correlation between Overload Retardation and Hardening Exponent (과부하로 인한 균열지연과 변형경화지수와의 상호관계)

  • Sang-Chul,Kim;Jin-Man,Jeong;Moon-Sik,Han
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.26 no.2
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    • pp.41-48
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    • 1989
  • This paper investigates the relationship between strain hardening exponents(n) of various marine materials and fatigue crack retardation effect after applying single overload. Using the four different sheet materials, following results are obtained. (1) The fatigue crack propagation rate after applying single overload was retarded and the effects of this retardation were closely related to the strain hardening exponent. (2) The larger the strain hardening exponents were, the more were the fatigue crack retardation effects after applying single overload. (3) The considerable crack closure with the applying of a overload was observed in matrals with large strain hardening exponent. When n is smaller than 0.1, the fatigue crack retardation effects are negligible. On the contrary, when n is larger than 0.2 the fatigue crack retardation effects are significant.

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Design and evaluation of renovated NSI T/O PC sleeper (개량형 NSI 분기기용 PC침목 설계와 성능평가)

  • Park, Choon-Bok;Kwon, Ho-Jin;Lee, Young-Sou;Yoon, Byung-Hyun;Shin, Won-Sun
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.1129-1137
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    • 2007
  • 50kg NSI PCT(Prestress Concrete Timber, sleeper) is developed for the purpose of low maintenance cost, Extend life cycle, Track stability, Friendly Environment, Good running quality. In this study, as a part of research which is to make renovated NSI turnout, the main objective of this study is the optimization of PC sleeper's section, the number of PS tension wire. For this purpose, the finite element analysis was conducted to evaluate the serviceability and the safety of NSI PC sleeper developed.

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남성 갱년기

  • KOREA ASSOCIATION OF HEALTH PROMOTION
    • 건강소식
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    • v.30 no.12 s.337
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    • pp.6-11
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    • 2006
  • 남성도 갱년기를 겪는다. 중년 여성의 전유물로 여겨졌던 갱년기가 남성에게도 나타나는 것이다. 40세 이후 남성의 신체기능 저하는 최근까지 자연적인 노화현상으로 치부됐다. 그러나 평균수명의 연장과 의학의 발달 등으로 건강한 노년 생활에 대한 욕구가 커지면서 남성의 갱년기 증상이 발견되기 시작했다. 특히 20대에 최고조로 증가하는 남성 호르몬(테스토스테론)이 점차 줄어들다가 40~55세 사이에 급격히 감소하면서 여러 가지 신체적, 정신적, 심리적 변화가 나타난다. 남성호르몬 감소의 첫 번째 징후는 부부관계에 관심이 없어지고, 좀 더 진행되면 만성피로를 느끼고 얼굴이 달아오르거나 식은 땀을 흘리며 손발이 저리기도 하다. 그리고 감정이 잘 조절되지 않아 사소한 일에도 짜증을 내게 되는데, 남성 호르몬 부족 때문에 나타나는 이러한 증상들을‘남성 갱년기’라 한다. 이번 호에서는 서울아산병원 비뇨기과 안태영 교수와 성의학클리닉 연구소 강동우 전문의의 도움으로 남성 갱년기에 관해 자세히 알아본다.

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Relationship between Tensile Characteristics and Fatigue Failure by Folding or Bending in Cu Foil on Flexible Substrate (유연성 기판에 사용되는 전해 동박의 절곡 및 굴곡 피로 파괴와 인장 특성과의 관계)

  • Kim, Byoung-Joon;Jeong, Myeong-Hyeok;Hwang, Sung-Hwan;Lee, Ho-Young;Lee, Sung-Won;Cbun, Ki-Do;Park, Young-Bae;Joo, Young-Cbang
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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    • v.18 no.1
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    • pp.55-59
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    • 2011
  • Folding endurance, bending fatigue and monotonic tensile tests of 4 kinds of Cu foil on flexible substrate was performed to investigate the relationship between folding or bending endurances and tensile characteristics. The repeated 5.3 or 2.0% strain was applied to Cu foil in folding endurance test or bending fatigue test while monitoring the electrical resistance. Elastic modulus, yield strength, ultimate tensile strength, ductility, and toughness were obtained by monotonic tensile test on the same samples. The Cu foil with higher toughness and ductility showed higher reliabilities in folding or bending fatigue. However, elastic modulus and yield strength did not show any relationship with folding and bending reliability. This is because the failures of Cu foil by folding or bending fatigue were closely related to the fracture energy of metal.