• 대한교통학회지
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• 제6권2호
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• pp.21-33
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• 1988

부적정한 도로포장 구조물의 설정 및 유지보수의 적정관리 미흡으로 표면의 피해와 소성변형이 장기간 발생된다. 이로 인한 가요성 통제 구조물의 파괴 원인은 일반적으로 포 장재료의 동질성, 선형탄성 상태의 가정 하에서 분석되었다. 그러나 아스팔트 재료의 특성은 엄밀히 분석해서 완전한 선형탄성이라고는 볼 수 없음은 잘 알려져 있다. 따라서 근본적으 로 포장체의 수명과 파양 예측에 오류 발생가능성이 높다 하겠다. 금번 연구는 이와 같은 종전의 경험적인 선형탄성 방법이 아닌 탄성일소성 상태하의 격자(mechano-lattice) 이론이란 새로운 기법을 도입하였다. 특히 마이너(Miner's Law) 이론의 누적손실과 확률을 적용하여 포장체의 피노수명과 손실을 예측할 수 있다. 금번 이론은 실제로 호주 빅토리아주의 멜보른(Melbourne)시 일부 지역구간을 모형으 로 선정되었다. 분석결과 가장 최적화된 도로포장 각층의 두께와 재료 선정을 하기 위하여 일정기간의 교통량, 상대적 손실지수와 잔여응력 및 표면 변위, 대기온도 그리고 습도의 영 향을 종합적으로 고려하여야 한다.

• 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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• 제4권2호
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• pp.93-99
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• 2016

엔진 성능 혹은 효율의 극대화는 엔진 구성품들을 점점 더 극한의 환경에서 장시간 운용되게 요구하고 있다. 이를 위해 엔진 제작사 혹은 연구소는 초내열합금, 냉각 설계 최적화, 열차폐 코팅 개선 등의 노력과 동시에 재료 모델링, 유한요소해석, 최적설계 등의 수치 해석 기법을 적용하여 좀 더 정교한 설계 및 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 연소기 뒤에 위치하는 1 단 고압터빈 노즐의 끝벽 냉각 설계와 열차폐 코팅에 따른 일방향 응고 재료인 1 단 고압터빈 블레이드의 저주기 피로 수명에 대한 영향을 고찰하고자 한다. 이를 위해 경계 조건인 고온 및 고압의 연소 가스에 의한 노즐 및 블레이드의 금속 온도는 복합 열 전달 해석을 통해 얻고, 이 결과를 받아 블레이드의 구조 해석 및 저주기 피로수명을 평가하여 노즐 냉각설계와 열차폐 코팅의 영향을 분석하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.348-348
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• 2010

신 차종의 개발 시, 기존 차량 모델을 사용하여 재 설계하는 방식에 의해 전례 없이 빠르게 차량 개발을 수행하고 있다. 또한 대부분의 이들 후속 차량은 공통 플렛폼 상에 설계되고 있으며, 일반적으로 충격, 구조 건전성, 생산 타당성 검토 등의 컴퓨터 시뮬레이션은 개발 프로세서 초기 단계에서 행하여 지고 있으나. NVH 엔지니어링은 차량 개발 프로세스의 매우 중요한 과정으로 되어 있음에도 불구하고, 실내 소음, 진동 승차감, 피로 수명 예측 등은 사용되는 해석 모델의 크기 및 복잡성으로 인하여 이들 성능 특성 평가 및 최적화는 아직 도전 과제이며, 본 논문에서는 몇몇 선진 OEM에서 수행되고 있는 NVH 개발 프로세스와 이를 가능케 하는 기법을 소개한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권9호
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• pp.1041-1048
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• 2006

The pulley is one of core mechanical elements in the power steering system for vehicles. The pulley operates under both the compressive loading and the torque. Therefore, to assure the safety of the power steering system, it is very important to investigate the durability and the optimization of the pulley. In this study, the applied stress distribution of the pulley under high tension and torsion loads was obtained by using finite element analysis. Based on these results the fatigue life of the pulley with the variation of the fatigue strength was evaluated by a durability analysis simulator. The results at 50% and 1% for the failure probability were compared with respect to the fatigue life. In addition to the optimum design for the fatigue life is obtained by the response surface method. The response function utilizes the function of the life and weight factors. Within range for design life condition the minimization of the weight, one of the formulation, is obtained by the optimal design. Moreover the optimum design by considering its durability and validity is verified by the durability test.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1129-1137
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• 2007

50kg NSI분기기(목침목)의 유지보수성 향상, 수명연장, 궤도안정, 친환경, 주행성 향상을 목적으로 PC침목 분기기를 개발(이하, NSR분기기)하여 신탄진역 측선에 시험부설 하였으며 현재 시험 평가 중에 있다. PC침목 NSI분기기는 LS-22차대 축중과 설계 속도 120km/h를 적용하여 60kg PC침목에 비해 경량화하였고 단면적과 중량의 최적화, 강선배치와 수량의 최적화 설계로 거의 동일한 성능을 유지할 수 있다. 제작 후 정적 강도 시험과 매립전 인발시험, 피로강도 시험을 수행하였으며 우수한 시험 결과를 얻음으로써 사용 신뢰성을 확보하였다. 본 논문에서는 PC침목 최적 설계 과정의 간략한 과정과 철도용품 규정 철도 5620-1073에따른 침목휨 강도 시험, EN13230-4:2002시험규정에 따른 피로시험과정과 그 결과를 다루었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권3호
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• pp.347-353
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• 2012

최근 휴대폰은 스마트폰의 출연으로 다기능화가 요구되고 있으며, 각 보드의 전기적 신호를 연결시키는 커넥터는 필수 핵심 부품이 되었다. 커넥터는 많은 양의 전기신호를 처리하기 때문에 소형화, 협피치화가 필요하다. 하지만, 커넥터의 소형화 및 협피치화는 구조적 안전성을 저하시키며, 외부하중에 의한 접촉불량을 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 초소형 협피치 FPC 커넥터를 개발하기 위해 벤치마킹을 통한 초기설계안을 도출하였으며, 터미널 두께 0.2mm, 개수 50 개를 기준으로 하였다. 체결성능을 평가하기 위해 수치해석 모델을 구성하였으며, 다구찌 방법을 이용하여 형상 최적화를 수행하였다. 또한, 터미널의 한계수명을 예측하기 위해 피로해석을 수행하였으며, 체결 성능이 향상된 최종형상을 도출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.638-644
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• 2020

본 연구는 항공기 하중에 따라 발생하는 균열을 가정하여 항공기 취약 구조의 수명을 분석하고 구조 보강 개선을 수행하였다. 항공기 구조의 선제적 수명 예측 및 수명 관리를 통해 구조 건전성 및 안전성을 확보하였다. 특히, 항공기 구조물 취약부위의 수명 분석을 통해 운용 하중의 영향이 큰 Bulkhead의 개선이 필요한 3부위를 선정하였다. 분석 대상 항공기의 균열크기 검사능력은 0.03inch 수준과 비교하여 임계균열크기는 취약 3부위 중 최하인 0.032inch이다. 상대적으로 검사능력 대비 임계균열크기가 매우 적어 항공기 안전을 위해 개선이 필요하다. 그리고 피로수명 해석 결과 항공기 요구 수명인 15000 운용시간 이상 대비 취약 3부위 중 최하인 약 1450 운용시간은 항공기 초기검사 및 재검사 시간의 반복 횟수를 증가시켜 비용 및 인력의 소요를 발생시킨다. 결국, 식별된 취약 3부위의 구조 보강을 통해 형상을 개선하였다. 발생 균열에 대한 구조 내성의 증가를 통해 최하의 임계균열크기가 0.13inch로 확보되어 항공기 안전성이 증가하였다. 항공기 운용 중 발생하는 균열에 대한 최하의 구조 피로수명은 >25000 운용시간으로서 요구 수명 이상으로 분석되어 균열 및 파단에 의해 발생하는 수리비용과 과도한 보강범위 보다 최적화된 개선을 수행하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제23권6호
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• pp.143-150
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• 2006

Recently, in proportion to increased demand on environmentally-friendly heat source, efficient management of district heating(DH) system becomes one of important issue. The objectives of this paper are to systematize data processing of transition temperature, investigate the effect of temperature variations on thermal fatigue and find out a way to improve design fractures of Korean DH pipes. For this purpose, reliable fatigue lift evaluation procedures are examined and applied to quantify thermal fatigue lives. Also, as a prototypal optimization analysis results, mean value of original cross sectional area of selected pipes was reduced 18.6% sustaining their sufficient margins against fatigue failure. So, it is anticipated that the output of this research can be used as useful information of optimal design and operation in the future.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2001년도 춘계학술대회 논문집(한국공작기계학회)
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• pp.40-45
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• 2001

The relationship between structural geometry and number of life cycles to failure is investigated to improve the fatigue life of structural components. The linear elastic fracture mechanics(LEFM) approach is integrated with shape optimal design methodology. The primary objective of this study is to decide an optimal shape for enhancing the life of the structure. The results from LEFM analyses are used in the fatigue model to predict the life of the structure before failure is occurred. The shape of the structure is optimized by using the growth strain method. Relevant issues such as problem formulation, finite element modeling are explained. Three design examples are solved, and the results show that, with proper shape changes, the life of structural systems subjected to fatigue loads can be enhanced significantly.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.141-149
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• 2002

Most of mechanical failures are caused by repeated loadings and therefore they are strongly related to fatigue. To avoid the failures caused by fatigue, determination of an optimal shape of a structure is one of the very important factors in the initial design stage. Shape optimization for three types of specimens, which are very typical ones in opening mode in fracture mechanics, was accomplished by the linear elastic fracture mechanics and the growth-strain method in this study. The linear elastic fracture mechanics was used to estimate stress intensity factors and fatigue lives. And the growth-strain method was used to optimize the shape of the initial shape of the specimens. From the results of the shape optimization, it was concluded that shapes of three types of specimens optimized by the growth-strain method prolong their fatigue lives very much.