• Title/Summary/Keyword: 피로 성능

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가능최대지진(MCE)을 적용한 콘크리트 댐 피어부 내진성능평가 방안 개선 (Improvement of Seismic Performance Evaluation Method for Concrete Dam Pier by Applying Maximum Credible Earthquake(MCE))

  • 오정근;정영석;권민호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 본 논문에서는 MCE를 적용한 콘크리트 댐 피어부의 동적소성해석을 통한 내진성능평가 수행 시 소성재료모델, 성능수준 평가 방법에 대한 현행 기준의 적용성을 검토하고 개선안을 제시하였다. 다양한 조건으로 동적소성해석을 수행하여 소성재료모델에 대한 적용성을 검토하였고, 그 결과 현행 댐 내진성능평가요령에서 제시하는 평균응력-평균변형률 기법은 최소철근비가 확보되지 않은 조건에서 동적탄성해석으로 예측한 결과보다 피어부의 응답을 과소평가하는 것으로 확인되었다. 따라서 최소철근비가 확보되지 않은 댐 피어부는 무근콘크리트로 간주하여 콘크리트 인장거동특성에 파괴에너지를 적용하는 방법으로 피어부 성능수준을 평가하도록 하는 개선안을 도출하였다. 개선사항 적용할 경우 현행 내진성능평가 방법보다 보수적인 평가결과를 도출할 수 있다.

수치 구경 불일치 플렌옵틱 현미경 성능 예측 방안 연구 (Performance Prediction for Plenoptic Microscopy Under Numerical Aperture Unmatching Conditions)

  • 연하늘;이찬;한석기;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.9-17
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    • 2024
  • 현미경용 플렌옵틱 광학 시스템은 일반적으로 대물 렌즈, 튜브 렌즈, 마이크로 렌즈 어레이, 그리고 이미지 센서로 구성된다. 플렌옵틱을 통한 라이트 필드 이미징에서 튜브 렌즈와 마이크로 렌즈 어레이 간의 수치 구경을 일치시키고, 이를 바탕으로 공간분해능 및 피사계심도 등의 성능 지표를 예측한다. 하지만 상업적 마이크로 렌즈 어레이 적용시 이러한 수치 구경 일치에 어려움이 있어, 본 논문에서는 기존에 보고된 성능 예측 수식을 수치 구경이 일치하지 않는 경우까지 확장하고, 전산 시뮬레이션을 통한 성능 예측 기법을 제시하며, 이를 수치 구경 일치화가 이루어진 10배율 및 수치 구경 불일치가 발생한 20배율 대물렌즈가 적용된 두 개의 플렌옵틱 광학계 개발 및 실험을 통하여 검증하였다. 10배율 및 20배율 시스템은 확장식에서 각각 12.5 ㎛, 6.2 ㎛의 공간 분해능과 530 ㎛, 88 ㎛의 피사계심도를 가지며, 시뮬레이션에서는 각각 11.5 ㎛, 5.8 ㎛의 공간분해능과 510 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를, 실험에서는 각각 11.1 ㎛, 5.8 ㎛의 공간 분해능과 470 ㎛, 70 ㎛의 피사계심도를 가진다. 확장식 및 시뮬레이션 모두 실험 값과 유사한 결과를 보여 시스템 설계에서는 두 가지 방법 모두 적절할 것으로 판단된다. 다만 피사계심도 예측 정확성에 있어서는 시뮬레이션에 의한 예측이 실험 값과 좀 더 유사하므로, 실제 제작에 앞서 시뮬레이션에 의한 성능 예측을 추천한다.

퍼스널 컴퓨터에 의한 疲勞試驗自動化 및 疲勞擧動 測定의 精密化 (Personal computer-based fatigue testing automation and improvements in fatigue behavior monitoring)

  • 박준래;송지호;엄윤용;김정엽;강기주
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.123-130
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    • 1988
  • 본 연구에서는 비교적 데이터 처리속도가 빠른 80286계의 CPU를 사용한 16bit 퍼스널 컴퓨터를 이용하는 경우보다, 가격면에서는 훨씬 유리하면서도, 성능은 거의 뒤지지 않는 피로시험 자동화 및 피로거동 고정밀 측정을 위한 시스템을 완성하였다. 본 연구에서 사용한 방법 및 작성한 소프트웨어등은 사용시험기, 피로연구 대상등에 거의 관계없이 이용이 가능하나, 여기서는 편의상, 시험기로서는 폐루우프(closed-loop)유압서어보 피로시험기를 사용하였으며, 피로거동의 측정에 대해서는 주로 피로균열지전을 대상으로 하였다.

성능향상된 교량 바닥판의 확률론적 해석 및 수명연장 분석 (Analysis of Probability and Extended Life Cycle of Strengthened Bridge Deck)

  • 심종성;오홍섭;최장환;김언경
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.635-642
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    • 2003
  • 최근들어 노후화된 교량의 증가에 따라 바닥판의 보강효과에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으나 대부분의 연구는 실험실 수준에 국한되어 있으며, 구조물의 피로거동은 이동하중이 아닌 고정반복하중에 의한 연구가 집중적으로 시행되고 있다. 본 연구에서는 이동하중의 영향을 반영하기 위하여 국내에서 실측된 축하중으로 활하중 모델을 제시하였다. 확률론적 해석과 신뢰성 해석을 적용하여 탄소섬유쉬트와 격자형 탄소섬유로 성능향상된 바닥판의 보강효과 및 연장수명을 예측한 결과 성능향상 된 설계 2등급의 교량바닥판은 일반적인 증가 차량하중에 대하여 사용기간동안 충분한 내하력뿐만 아니라 충분한 피로거항성을 갖는 것으로 나타났다.

VDT 화면에서의 한글 글자크기와 서체에 따른 시각성능

  • 황우상;부진후;이동춘;이상도;이진호
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.150-155
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    • 1997
  • VDT의 한글 화면을 탐색하는데 있어 가독성에 영향을 주는 요인에 대한 연구는 한글 VDT 화면의 표준지침 선정의 기초자료로서 중요하게 활용될 수 있으나 그 연구가 부족한 실정이다. 영어와 한글의 글자체계에는 차이가 있어 외국의 연구결과 및 표준지침을 적용하는 것은 무리가 있기 때문에 한글 글 자체계에 대한 쳬계적이고 인간공학적 연구가 시급하다 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 글자크기와 서체(font)를 선정하여 사용자의 시각성능과 관련하여 최적의 수행도 및 피로도를 경감하여 주는 서체와 글자크기 수준을 실험을 통하여 제시하였다. 그 결과는 다음과 같다. (1) VDT 화면에서 한글 고딕체가 명조체보다 사용자의 시각성능 및 수행도가 우수하다. (2) 초적의 수행도를 주는 글자크기는 명조체의 경우 35.4' .approx. 55.5', 고딕체의 경우 시각 39.8 .approx. 52.6'이다. (3) 우수한 수행도를 보이는 글자크기에서 피로도 저하율이 낮게 나타난다.

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복합재를 이용한 수평축 풍력터빈 회전날개의 공력 및 구조설계에 관한 연구 (Aerodynamic and Structural Design for Medium Scale Horizontal Axis Wind Turbine Rotor Blade with Composite Material)

  • 공창덕;김기범;오동우;방조혁;김학봉;김종식;유지윤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.22-22
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    • 1997
  • 무공해 에너지원은 화석에너지의 고갈과 환경오염의 심각한 문제로 인하여 절실히 요구되고 있는 실정이다. 그중 풍력발전 시스템은 타 에너지원에 비해 여러 가지 측면에서 유리한 점을 가치고 있다. 본 연구에서는 500Kw급 풍력발전 시스템을 개발함에 있어, 적합한 공력 성능 및 구조성능을 가지는 회전날개 설계과정을 수행하였다. 공력설계는 운용지역의 풍황을 고려하여 회전날개의 외형을 결정하였고 이를 바탕으로 공력성능해석이 수행되었으며, 구조설계는 복합재료를 사용하여 쉘-스파 구조를 갖도록 설계하여 굽힘 및 비틀림 그리고 피로수명에 대한 구조해석이 수행되었다. 그 결과 4m/s의 미풍에서도 운용가능하며, 12m/s에서는 정격출력 550Kw를 생산할 수 있는 형상이 설계되었고, 또한 20년 이상의 피로수명이 확보되었으며, 공질 등의 동적인 문제도 발생하지 않음을 확인하였다.

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유공판재형 전단연결재를 갖는 강-콘크리트 합성바닥판의 피로거동에 관한 연구 (Fatigue Behavior of Steel-Concrete Composite Bridge Deck with Perfobond Rib Shear Connector)

  • 경갑수;이승용;정연주;권순철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권1A호
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    • pp.71-80
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    • 2010
  • 교량 바닥판은 차량하중 및 환경 등의 영향을 직접 받는 부재여서 열화손상에 취약하므로 이에 대한 적절한 보수 및 보강이 필요하다. 그러므로 교량 바닥판의 유지관리를 최소화하고 교량의 설계수명까지의 공용을 위해서는 현재의 바닥판 성능을 개선한 고강도, 고내구성의 바닥판 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 기존의 철근콘크리트 바닥판의 문제점을 보완하여 새롭게 개발된 강-콘크리트 합성바닥판의 피로성능을 평가하기 위하여 정적실험을 실시하고, 이를 토대로 피로하중을 선정하고 일정진폭 반복하중 하에서 피로실험을 실시하였다. 이로부터 합성바닥판의 주요 구조상세의 S-N 곡선을 작성하고, 이를 피로설계기준과 비교, 평가하여 피로거동 특성을 규명하고 피로설계지침을 제시하였다. 그 결과 본 연구에서 제안된 합성바닥판의 각 구조상세인 절곡강판 상부플랜지 및 절곡강판 중간부, 전단연결재 및 절곡강판 하부플랜지는 모두 충분한 피로강도를 확보하고 있는 것을 알 수 있었다.

고강도 폴리머 모르타르 및 탄소섬유 봉(Rod)으로 보강된 교량 바닥판의 보강성능 (Strengthening Capacity of Bridge Deck Strengthened with Carbon Fiber Rod and Polymer Mortar)

  • 심종성;문도영;주민관
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.213-220
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    • 2004
  • 본 논문은 신공법인 carbon fiber rod로 보강된 교량 바닥판의 정적 및 피로성능개선 효과에 대한 것이다. 이 연구의 실험에서 적용된 보강변수는 등방성 및 이방성 보강이며, 보강성능을 평가하기 위하여 보강된 바닥판 시험체에 대해 정적 및 피로실험을 실시하여 그에 따른 내하성능, 균열 및 파괴양상 등을 분석하였다. 실험결과, 보강된 모든 시험체가 증설된 모르타르와 콘크리트와의 계면이 조기에 탈락하여 펀칭전단 파괴되는 양상을 보였다. 보강성능을 살펴보면, CFR로 보강된 바닥판은 무보강 시험체에 비해 극한강도, 강성, 피로수명 등에서 우수한 것으로 나타났다 또한 보강형식 측면에서는, 이방성 보강(CR-UE)이 등방성 보강(CR-E)보다 우수한 것으로 나타났다.

승용차용 디쉬 타입과 스포크 타입 휠에 대한 구조 해석과 피로 수명 예측 (Evaluation of Fatigue Life and Structural Analysis for Dish-Type and Spoke-Type Automobile Wheels)

  • 강성수;이종화
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1315-1321
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    • 2011
  • 제품 생산과 실험에 앞서 설계 단계에서의 강도 평가가 이루어져야 하며, 이 단계에서 범용 프로그램인 ANSYS 의 도입 및 활용은 제품의 생산과 강도 평가에 있어서 시간과 비용의 절감 등 여러 가지 이점을 갖게 한다. 본 연구에서는 ANSYS 를 이용하여 승용차용 디쉬 타입과 스포크 타입의 휠을 3 차원 형상으로 모델링하고 구조해석과 피로해석을 수행하였다. 디쉬 타입과 스포크 타입에 대한 해석 결과를 비교해 보면, 디쉬 타입이 스포크 타입보다 변형이 적게 일어나고 최대등가응력도 작음을 알 수 있다. 그럼에도 불구하고, 스포크 타입이 경량과 우수한 냉각성능으로 인해 자주 사용되고 있다. 수명에 대한 피로 해석 결과, 알루미늄 휠이 스틸 휠보다 피로 저항력이 우수함을 보였다.

부식환경하에서 Al 7075-T6의 피로수명에 미치는 쇼트피닝의 효과에 관한 연구 (A Study on the Effect of Shot Peening on the Fatigue Life of Al 7075-T6 under Corrosion Environment)

  • 정성균;남지헌;구대림;노승남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.60-66
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    • 2005
  • 부식은 기계류나 금속 부품의 성능과 수명을 저해하는 가장 큰 요인으로 작용하고 있다. 이 논문에서는 쇼트피닝이 부식환경하에서 Al 7075-T6의 피로수명에 미치는 쇼트피닝의 효과를 연구하였다. 쇼트피닝한 시험편의 피로한도는 약 52% 증가하는 것으로 나타났으며, 금속재 부품의 피로수명을 크게 연장시키는 것으로 보인다. 쇼트피닝을 한 시험편과 쇼트피닝 하지 않은 시험편을 1주에서 1년까지 비교 시험한 결과 부식은 피로강도를 현격히 감소시켰다. 쇼트피닝을 하였을 경우에는 부식에 의해 6개월 까지는 피로강도 및 피로수명이 감소하지 않은 것으로 나타났다. 따라서 쇼트피닝 가공이 금속재료의 수명에 대한 부식의 영향을 크게 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있다.