• 제목/요약/키워드: 피로 마모

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고강도 알루미늄 합금의 Fretting Fatigue에 관한 연구 (A Study on Fretting Fatigue of High Strength Aluminum Alloys)

  • 이학선;김상태;최성종;양현태;김재경;이동석
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.168-173
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    • 2004
  • Fretting is a kind of surface degradation mechanism observed in mechanical components and structures. The fretting damage decrease in 50-70% of the plain fatigue strength. This may be observed in aircraft, automobile and nuclear power plant used in special environment and various loading conditions. In the present study, the characteristics of the fretting fatigue are investigated using the two aluminum alloy(Al2024-T3511 and Al7050-T7451). Through the experiment, it is found that the fretting fatigue strength of the Al7050-T7451 alloy decreased about 50% from the plain fatigue strength, while the fretting fatigue strength of the Al2024-T3511 alloy decreased about 45%. The tire track was widely observed in fracture surface area of oblique crack which was induced by contact pressure. These results can be the basic data to the structural integrity evaluation of aluminum alloy subjected to fretting damage.

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회전접촉에 의해 발생하는 Subsurface Zone의 잔류응력에 관한 해석 (An Analysis on the Residual Stress of Subsurface Zone due to Rolling Contact)

  • 강계명;김선진
    • 한국재료학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.58-64
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    • 1993
  • 고탄소 Dr-Ti 합금강의 회전접촉 피로마모실험에서 실험조건에 따라 다르게 변화하는 subsurface zone의 가공경와의 정도를 잔류응력의 분포로서 조사하였다. 시험전 표면잔류응력은 마모특성에 영향을 주지 못하였고, 접촉응력과 회전속도가 증가할수록 표면 잔류응력은 감소하여 갔으나 subsurface zone내의 최대압축잔류응력은 증가하였고, 그의 포화깊이는 깊었다. 이들 실험결과와 이론적 전단응력의 분포와의 관계에 관하여 검토하였다.

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TBM 커터헤드의 구조안정성 검토를 위한 피로해석 (Fatigue analysis for structural stability review of TBM cutterhead)

  • 최순욱;강태호;이철호;장수호
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.529-541
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    • 2020
  • 기계화터널시공의 대표적인 장비인 TBM의 커터헤드는 타 장비에 비해 굴착 중 발생하는 하중이 매우 크며, 마모가 발생하여 단면이 손실되는 작업환경을 가지고 있어 피로파괴에 의한 설계검토가 필요하지만, TBM커터헤드에 대한 피로해석을 수행한 사례는 찾기 어렵다. 본 연구에서는 직경 8.2 m인 커터헤드를 대상으로 안전수명설계 개념으로 S-N커브를 이용하여 응력-수명 설계 검토를 수행하였다. 또한 건설장비의 피로설계방법과 피로손상도를 평가하는 방법에 대해 소개하고 직경 8.2 m의 TBM 커터헤드를 대상으로 피로해석을 수행한 결과를 설명하였다. S-N curve는 피로 설계를 하는 데에 있어서 핵심적인 역할을 하는 것을 알 수 있었으며, 피로 하중을 받고 있는 구조물이 현재 시점에서 어느 정도의 피로 손상을 받고 있는지를 평가하는 데에도 사용될 수 있다. 앞으로 건설장비에서도 장비를 사용하는 동안 어떤 시점에서 피로문제가 발생하는지와 장비의 안전 점검은 언제 실시하는 것이 효과적인지 등에 대한 정보를 파악하는 안전수명설계 개념을 도입하는 것이 필요하다.

특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 비정질 합금 온간 성형 공정에서의 미세 조직 연계 해석 기술

  • 이광석;전현준
    • 기계와재료
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    • 제23권3호
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    • pp.16-29
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    • 2011
  • 결정 합금 대비 비정질 합금은 높은 경도를 갖기 때문에 마모 저항성도 좋고 내부 식성 등 환경에 대한 저항성도 월등하며, 또한 과냉된 액상 상태까지 재가열하게 되면 낮은 점성도를 갖게 되므로 복잡한 3차원적인 형상을 가지는 부품을 환경에 대한 저항성, 피로 저항성, 강도 및 경도 등을 모두 고려하여 높은 정밀도를 가지고 제조하는 것이 가능하므로 우수한 물성을 갖는 구조 및 기능성 재료로의 다양한 응용이 타진되고 있다. 이러한 비정질 합금의 변형 거동에 대한 연구는 대부분 유리 천이 온도 이하에서의 전단 및 파단에 이르는 이른바 불균일 변형(Inhomogeneous Deformation) 거동에 대한 이해를 위한 실험 및 해석적 연구에 집중되어 왔다. 반면 상업화의 기반이 되는 고상 기반 2차 정형 성형은 과냉 액상 영역에서의 구조 완화 및 결정화롤 대표되는 미세 구조 제어 균일 변형(Homogeneous Deformation)에 대한 이해 없이는 불가능하므로, 이러한 관점에서 비정질 합금 특유의 점성 유동 특성을 이용한 균일 변형 응용 예시 및 미세구조 변화 연계 해석 기술의 현황을 소개하고자 한다.

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열박음된 이종재 다중보강링을 갖는 금형의 통합해석 (Integrated Analysis for the Shrink-Fitted Die with Multi stress-Ring of Dissimilar Materials)

  • 여은구;이용신
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.40-46
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    • 2001
  • An integrated analysis for the thermo-elastic deformation, fatigue, wear and brittle damage evolution of the shrink-fitted die with multi stress-ring of dissimilar materials is presented. A simple numerical algorithm for the moving elastic boundaries characterizing the contacts of the insert and multi stress-rings is presented. The initial stress distribution in the die due to shrink-fit is considered and the traction at the die surface contacting with the work piece is obtained by analyzing the elasto-plastic deformation of work piece. Elastic analysis of the separate-type die is performed and then the evolution of brittle damage, wear and fatigue life are predicted. This integrated analysis is applied to the extrusion die with two layers of stress-rings and the results are discussed in detail.

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표면 강화처리 레일의 마모 및 피로 특성 (Wear and Fatigue Properties of Surface-Hardened Rail Material)

  • 장세기;편영식
    • 한국생산제조학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.380-385
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    • 2016
  • Railway tracks are repeatedly overstressed and damaged owing to increase in passing tonnage and numerous contact cycles between wheels of train and rails. In order to ensure safe train operation, heat-treated rails are used in addition to regular inspection and maintenance of these rails. Normal rails were treated using ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) to strengthen the surface of rails. A few changes in surface properties were detected with respect to hardness and compressive residual stress after UNSM treatment. Wear and rolling contact fatigue tests were performed using rails whose surfaces were hardened by UNSM and heat-treated rails. The amount of wear and fatigue life cycles were measured to estimate the effect of UNSM on the rail material. The material of the surfacehardened rail showed improved wear and rolling contact fatigue properties.

조사된 미소 시편의 마모와 피로 거동을 평가하기 위한 동적 압침법 (Application of Kinetic Indentation Technique to Estimate Wear and Fatigue Behaviors of Irradiated Small Specimens)

  • V. Alyokhin;Y.S. Pyun;C.H. Hahn;Park, Y.
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2002년도 춘계학술발표회 초록집
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    • pp.38-38
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    • 2002
  • Kinetic indentation technique was studied and a method to evaluate wear and fatigue behaviors of irradiated small specimen was suggested. The method is based on both the proportion of elastic and plastic deformation and values obtained by micro-hardness test. The parameters obtained from the diagram of load-indentation depth-time are required to evaluates wear and fatigue properties. Considering the irradiated test specimen, it is one of possible and useful methods to estimate the irradiated wear and fatigue behaviors of the small size specimen. This article briefly describes the status of irradiated material study in domestic research reactor.

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타원계 비원형기어(엽형)의 설계에 관한 연구

  • 고윤호;최상훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.622-626
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    • 1993
  • 비원형기어의 기본적인 특징을 몇 가지 소개하고자 한다. 첫째, 간소한 기구로서 소형화할 수 있고, 둘째, 임의의 부동속 회전 전달을 얻을 수 있으며, 셋째, 맞물린 치면의 미끄럼접촉이 적기 때문에 마모피로가 적고 넷째, 고부하 전달이 가능하다는 장점들이 있다. 본 연구의 목적은 링크, 캠과 같은 동일한 용도에서 사용되는 다른 여러 기구에 비해 많은 이점을 가지고 있는 적합한 타원계 비원형기어(엽형)에서 편평도의 변화에 따른 피치라인을설계하고, 각속비 및 편평도에 따른 형상과 길이의 변화, 물림압력각, 곡률반경등의 연구를 바탕으로 스퍼형과 헬리컬형의 타원계 엽형로타를 AOTOCAD의 script, 3dace를 이용하여 Computer Simulation를 통해 도형화한다.

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광커넥터의 성능저하 요인에 관한 고찰

  • 안승호;전오곤;정명영;최태구
    • ETRI Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.108-117
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    • 1992
  • 광통신 시스팀에서 신호접속용으로 사용되는 광커넥터의 결합기구 중 세라믹 페룰-슬리브의 정렬기구에서 발생하는 성능저하 현상을 다루었다. 성능저하 현상으로 페룰 단면연마시 발생하는 Vertex Eccentricty, 좌굴현상, 환경에 따른 탄성 및 응력의 변화, 마모, 피로파괴 등에 대한 이론적인 배경과 실험결과를 토대로 특성에 대한 영향을 분석하였다.

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Ti 합금을 이용한 항공기용 Flexible PTO 샤프트 개발 시험 (Development Test for Flexible PTO Shaft Made of Ti Alloy for Aircraft)

  • 이주홍;강보식;유현석;이지만;조해용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권8호
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    • pp.759-765
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    • 2016
  • 항공기 등에 사용되는 Flexible PTO(Power Take-Off) 샤프트는 스프링 특성을 좋게 하기 위해 여러장의 얇은 멤브레인을 용접한 형태로 1950년대에 이미 개발됐으며, AMAD(Aircraft Mounted Accessory Drive) 기어박스와 EMAD(Engine Mounted Accessary Drive) 기어박스 사이에서 회전동력을 전달한다. 이런 종류의 샤프트는 가볍고 특히 스프링 특성이 좋기 때문에 축 정렬이 틀어진 고속회전 상태에서도 안정적으로 회전동력을 전달할 수 있어 대부분의 전투기에 사용된다. 이번 연구에서 티타늄 합금으로 개발된 Flexible PTO 샤프트의 구조해석을 통해 제품의 안전성을 확인하였고, 실제 실험실에서 진행된 고속회전 시험에서 굽힘과 비틀림 부하를 동시에 인가하여 샤프트의 고주기 피로에 대한 내성을 실증하였다. 또한, 고주기 피로 시험 조건에서 항공기용 볼 조인트의 마모 특성 분석을 통해 수명을 예측하였다.