• 제목/요약/키워드: 피로특성

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Mg+Al2Ca 첨가 ADC12 (Al-Si-Cu) 합금의 미세조직, 인장 및 고주기 피로 특성 (Microstructure, Tensile Strength, and High Cycle Fatigue Properties of Mg+Al2Ca added ADC12 (Al-Si-Cu) Alloy)

  • 김영균;김민종;김세광;윤영옥;이기안
    • 소성∙가공
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    • 제26권5호
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    • pp.306-313
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    • 2017
  • This study investigated the microstructure, tensile strength, and high cycle fatigue properties of ADC12 aluminum alloys with different $Mg+Al_2Ca$ contents manufactured using die casting process. Microstructural observation identified the presence of ${\alpha}-Al$, eutectic Si, $Al_2Cu$, and Fe-intermetallic phases. The increase of $Mg+Al_2Ca$ content resulted in finer pore size and decreased pore distribution. Room temperature tensile strength tests were conducted at strain rate of $1{\times}10^{-3}/sec$. For 0.6%Mg ADC12, measured UTS, YS, and El were 305.2MPa, 157.0MPa, and 2.7%, respectively. For 0.8%Mg ADC12, measured UTS, YS, and El were 311.2 MPa, 159.4 MPa, and 2.4%, respectively. Therefore, 0.8% ADC12 alloy had higher strength and slightly decreased elongation compared to 0.6% Mg ADC12. High cycle fatigue tests revealed that 0.6% Mg ADC12 alloy had a fatigue limit of 150 MPa while 0.8% Mg ADC12 had a fatigue limit of 160MPa. It was confirmed that $Mg+Al_2Ca$ added ADC12 alloy achieved finer, spherical eutectic Si particles, and $Al_2Cu$ phases with greater mechanical and fatigue properties since size and distribution of pores and shrinkage cavities decreased as $Mg+Al_2Ca$ content increased.

초음파 나노표면 개질처리를 통한 베어링강의 회전접촉피로 및 잔류응력 특성에 대한 연구 (Rolling Contact Fatigue and Residual Stress Properties of SAE52100 Steel by Ultrasonic Nano-Crystalline Surface Modification (UNSM))

  • 이창순;박인규;조인식;홍정화;지태구;편영식
    • 열처리공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.10-19
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    • 2008
  • To investigate the effect of ultrasonic nano-crystalline surface modification (UNSM) treatment on rolling contact fatigue and residual stress properties of bearing steels, this paper carried out a rolling contact fatigue test, measured residual stress and retained austenite, performed a wear test, observed microstructure, measured micro hardness, and analyzed surface topology. After the UNSM treatment, it was found that the surface became minute by over $100{\mu}m$. The micro surface hardness was changed from Hv730~740 of base material to Hv850~880 with about 20% improvement, and hardening depth was about 1.3 mm. The compressive residual stress was measured as high as -700~-900 MPa, and the quantity of retained austenite was reduced to 27% from 34%. The polymet RCF-6 ball type rolling contact fatigue test showed over 4 times longer fatigue lifetime after the UNSM treatment under 551 kgf load and 8,000 rpm. In addition, this paper observed the samples, which went through the rolling contact fatigue test, with OM and SEM, and it was found that the samples had a spalling phenomenon (the race way is decentralized) after the UNSM treatment. However, before the treatment, the samples had excessive spalling and complete exploration. Comparison of the test samples before and after the UNSM treatment showed a big difference in the fatigue lifetime, which seems to result from the complicated effects of micro particles, compressive residual stress, retained austenite, and surface topology.

치과병원 종사자들의 실내자각증상에 관한 요인분석 (A Study on Indoor Subjective Symptoms of Workers at Dental Hospitals)

  • 정미애
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.345-346
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    • 2012
  • 본 연구는 치과진료실의 실내 공기질에 영향을 미치는 요인과 종사자의 실내자각증상과 관련성을 조사하여 치과위생사 개인의 발전과 건강 증진에 필요한 기초자료를 마련하고자 본 연구를 시행하였다. 전국(서울, 경기, 대구, 포항)의 종합병원, 치과병원, 치과의원의 치과위생사 210명을 대상으로 2011년 10월 1일부터 20일까지 자기기입식 설문지 조사를 시행한 후 회수하여 응답이 불분명한 5명을 제외한 205명에 대해서 분석 하였다. 수집된 자료는 SPSS WIN 15.0 프로그램을 이용하여 분석하였다. 그 결과 근무 중 휴식시간 유무별로는 근무 중 휴식시간이 없는 치과위생사가 67.3%로 높은 분포를 보였고, 건물 밖 외출 여부별로는 때때로가 54.6%로 절반 이상을 차지하였으며, 건물 밖 외출횟수별로는 1회 86.1%로 대부분을 차지하였으며, 근무기관의 계절별 자연환기 정도별로는 봄, 여름, 가을, 겨울 모두 1일 2회 이내가 절반 이상을 차지하였으며, 다음으로 1일 4회 이내 19.0%, 기타 9.8%, 1일 10회 이내와 하루 종일 2.4% 순이었다. 실내자각증상 호소율에 대해 살펴본 결과는 4점 만점 중 전체 평균이 2.45로 나타났다. 먼저 영역별로는 평균이 '목증상'과 '눈증상'이 각각 2.54로 가장 높았으며, 문항 중에는 평균이 '눈이 잘 피로해진다'가 3.00으로 가장 높게 나타났다. 근무환경 특성에 따른 실내자각증상은 야간진료 여부별로는 야간진료를 하는 치과위생사가 그렇지 않은 치과위생사보다 실내자각증상이 낮았으며, 야간진료 여부에 따라 유의한 차이를 보였다(t=2.07, p<.05). 실내자각증상과 직무스트레스의 관계는 물리환경(r=.259, p<.001)과 직무요구(r=.311, p<.001), 관계갈등(r=.172, p<.05), 조직체계(r=.158, p<.05), 보상 부적절(r=.197, p<.01), 그리고 직무스트레스(r=.275, p<.001)와 통계적으로 유의한 상관관계를 보였다.

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초박층 폴리머콘크리트 포장적용을 위한 매개변수 해석 (Parameter Study for the Application of Ultra Thin Polymer Concrete Pavement)

  • 윤상일;장용준;최진웅;홍성남;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.46-54
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    • 2015
  • 경제성장 및 물류증가로 인하여 장대교량에 대한 수요가 증가하고 있다. 장지간을 가진 교량 건설을 위해서는 자중 감소가 필수적이며, 이를 위한 노력의 일환으로 초박층 포장재에 대한 연구 및 개발이 진행되고 있다. 국내 설계기준을 살펴보면, 이전 도로교설계기준(2010)에서는 포장이 가지는 강성을 강바닥판에 고려하지 않아 보수적인 설계가 이루어져 왔으나, 최근 개정된 설계기준인 도로교설계기준(2012, 한계상태설계법)에서는 일정한 조건 하 포장이 가지는 강성을 강바닥판에 반영하는 것을 허용하고 있다. 하지만 초박층 교면포장이 강바닥판에 미치는 영향에 대한 연구는 미비한 실정이며, 진행된 연구 또한 거동 특성 및 피로응력에 대한 연구로 한정되어 왔다. 본 연구에서는 포장강성의 반영/미반영, 교면 포장재료, 포장 두께 및 강바닥판 두께를 매개변수로 하여 이에 따른 강바닥판의 처짐과 전단응력의 변화 및 추세를 알아보고 또한 이를 바탕으로 강바닥판에 초박층 교면포장 강성 적용의 효율성을 알아보았다.

감귤 과피 유래 식이섬유 생산을 위한 막분리 공정 최적화 (Optimization of Membrane Separation Process for the Production of Dietary Fibers from Tangerine Peels)

  • 우건조;남진;은종방
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.378-383
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    • 1996
  • 감귤과피로부터 다양한 생리활성 효과와 기능적 특성을 갖는 식이섬유(dietary fibers, DF)를 생산하기 위한 회분식 다단계 한외여과 공정에서 최적 분리 조건은 막횡단압력 7.5 psi,막분리 온도 $35^{\circ}C$, 과피추출즙 pH 3.0으로 결정하였으며, MWCO 단계별 flux 측정에서는 YM10이 가장 높은 값을 나타내었으나 retentate 회수율과 DF 함량면에 있어서는 YM100 단계가 더 효율적인 것으로 나타났다. 각 단계별 총식이섬유 (total dietary fiber, TDF) 함량 비교 결과 본래 과피의 TDF 함량은 33.4%, 170 mesh retentate의 TDF 함량은 18.5%, YM100 retentate에서의 TDF 함량은 8.4%로 나타나 거의 대부분의 DF가 예비여과와 YM100단계에서 회수됨을 알 수 있었다.

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SM570강재의 반복소성모델의 정식화 및 3차원 탄소성 유한요소적용에 관한 연구 (A Study on Generalization of Cyclic Plasticity Model and Application of 3-Dimensional Elastic-Plastic FEM of SM570)

  • 장경호;장갑철;이은택
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.59-65
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    • 2004
  • 최근 강구조물의 고층화 및 장경간화로 인하여 SM570강재와 같은 고강도 강재의 적용을 필요로 하고 있다. 강구조물의 정확한 내진설계를 위한 내진구조해석시 비선형 반복하중을 받는 강재의 특성을 명확히 포현할 수 있는 구성식이 필요하다. SM570는 최근 그 사용이 증가하고 있으나 아직 반복소성거동의 구현 및 정식화에 관한 연구는 아직 미진하다. 본 연구에서는 인장 및 저싸이클 피로 실험을 통하여 SM570 강재의 반복소성모델을 제안하였다. 제안된 반복소성모델을 3차원 유한요소에 적용하여 SM570이 사용된 원형 강교각의 내진해석을 수행하였다. 실험결과와 내진해석을 통하여 본 연구에서 제안한 구성식은 SM570이 사용된 강구조물의 복잡한 소성거동을 정도 높게 구현함을 알 수 있었다.

최적 단면 치수를 가지는 복합재료 중공빔의 설계 (Design of Cylindrical Composite Shell for Optimal Dimensions)

  • 전흥재;박혁성;최용진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.219-226
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    • 2005
  • 본 연구에서는 휠체어의 경량화를 위해 기존의 강관으로 제작된 휠체어를 피로파괴 및 손상에 강하고 방진 특성이 우수하며 유지 및 보수가 용이한 복합재료 중공빔으로 구성된 복합재료 휠체어로 대체하기 위하여 복합재료 중공빔 이론과 유전자 알고리즘을 적용하여 최적화된 등가 강성을 가지는 복합재료 중공빔의 최적의 단면 치수를 제시하였다. 제시한 최적의 단면치수를 가지는 복합재료 중공빔으로 구성된 휠체어 전체 구조에 Tsai-Wu 파손이론을 이용해 과하중이 가해지는 경우에 대하여 구조해석을 수행한 결과, 휠체어의 파손 유무를 나타내는 Makimum Tsai-Wu Failure Criteria Index가 파손이 발생하는 1.00보다 현저히 낮은 $0.192\times10^{-3}$을 나타내고 있음을 알 수 있었다. 또한 기존의 강관을 동일한 강성을 가지는 복합재료 증공빔으로 대체하였을 경우 중공빔 중량을 최대 45%감소하는 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

작업조건의 변화에 따른 상지의 피로 특성 분석 (An Analysis of Fatigue Characteristics of Upper limbs by Task Conditions Change)

  • 이상도;심정훈
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.75-86
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    • 2005
  • To investigate the fatigue characteristic of upper limbs, this study analyzed RMS(root mean square) and MPF(mean power frequency) value between initial and terminal stages of each experiment condition. And the effect of intermittent endurance time was evaluated using the Borg's CR10 value that was measured for the parts of upper limb. According to the results of ANOVA on RMS value, there were significant difference on the %MVC about push, pull, and down force exertion. Particularly the ANOVA of up force exertion was significant difference on shoulder flexion, elbow flexion and rest time as well as %MVC. The results of ANOVA for MPF value were significant difference on the %MVC in regard of the push and up force exertion. In case of up force exertion, MPF value tended to shift low frequency at all of the experiment conditions. According to the analysis of duty cycle, RMS value considerably increased over 50% duty cycle and as the %MVC increased, the duty cycle affected the increase of RMS value. MPF value for up and down force exertion decreased at 33%, 50% and 67% duty cycle for all of %MVC. Borg CR10 value of hand and forearm were below the 3-point to the 40% of endurance time at 30%MVC and to the 20% of endurance time at 50%MVC with the exception of up force exertion. But Borg CR10 values of upper arm and shoulder at up force exertion were more than 3-point to the 20% of endurance time at 30%MVC and in the start point of endurance time at 50%MVC.

深孔 非貫通노치材의 疲勞크랙 傳播擧動에 관한 硏究 (Behavior of fatigue crack propagation for the deep non-through radial holed notch specimens)

  • 송삼홍;원시태
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1327-1334
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    • 1988
  • 본 연구에서는 회전굽힘응력하에서 비관통노치를 갖는 재료의 피로거동을 분 석하기 위하여 우선 시험편의 반지름에 해당한 심공노치를 갖는 시험편을 준비하고 이 시험편이 고, 중간, 저응력을 받는경우 작용응력의 대소에 의한 표면 및 내부크랙전파 특성과 함께 크랙면형상변화 관계를 검토하였다.

가속열화시험 데이터를 활용한 엘리베이터 와이어로프 수명 예측 (Life Estimation of Elevator Wire Ropes Using Accelerated Degradation Test Data)

  • 김승호;김상부;김성호;함승훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.997-1004
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    • 2017
  • 엘리베이터 와이어로프의 수명은 제품의 매우 중요한 특성 가운데 하나로서 사용자의 안전 및 장비의 정비 정책과 밀접한 관계가 있다. 엘리베이터 와이어로프의 수명을 사용조건에서 측정하는 것은 매우 비경제적이다. 이 연구에서는 엘리베이터 와이어로프 (8x19W-IWRC)의 가속열화시험 데이터를 활용하여 와이어로프의 수명을 추정하는 방법을 다루었다. 굽힘피로시험기를 이용하여 가속열화시험을 진행하였으며 가속변수로는 인장하중을 사용하였다. 와이어로프의 수명은 대수정규분포를 가정하였고, 선형회귀모형을 이용하여 가수명을 구한 후 가속수명모형을 이용하여 와이어로프의 수명을 추정하는 방법과 고장 확률에 대한 로지스틱 회귀모형을 이용하여 추정하는 방법을 제시하고 두 모형의 수명 추정결과를 비교하였다.