• Title/Summary/Keyword: 피로 손상 해석

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Fatigue Analysis for Transportation of Harmony Jacket (하모니 자켓 운송을 위한 피로 해석)

  • Kim, D. Y.
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.1 no.1
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    • pp.39-48
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    • 1987
  • 지금까지 건조된 jacket 중에서 가장 큰 것으로 알려진 미국 Exxon사의 Harmony jacket 이 현재 현대 중공업에 의해 제작되고 있다. Harmony jacket은 제작완료 후 울산으로부터 미국 California서안의 Santaynez해역으로 운송될 예정인데, 이와 같이 긴 해상운송시에 jacket과 seafasening 부재들은 피로에 의하여 상당히 손상을 입을 수 있다. 본 연구에서는 두가지의 가능한 운송항로에 대해, jacket과 tie-down 부재가 받는 피로에 의한 손상정도를 계산하고 그 결과를 비교 하였다. 몇 가지 가정하에 행하여진 해석 결과에 따르면, 피로에 의한 손상을 적게 주는 운송항로는 Hawaii를 경유하는 남쪽할로이며, 운송 barge와 인접하는 부분, 특히 barge 양단 부근의 jacket joint들이 손상을 받기 쉽다는 것을 알 수 있다.

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A Study on ULCS Fatigue Damage Considering the Variation of Cargo Weight Distribution (화물 중량 분포 변화에 따른 초대형 컨테이너선의 피로 손상에 대한 연구)

  • Yi, Minah;Choi, Shin-pyo;Park, Jun-bum
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.28 no.4
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    • pp.667-679
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    • 2022
  • Fatigue damage analysis of ships includes parameters considering operational factors. Due to these operational variables, there is a difference between the fatigue damage estimated during the design stage and the actual accumulated fatigue damage. Likewise, there are various loading conditions for the real container ships, but at design stage the fatigue damage is calculated by applying the representative loading conditions. Moreover, although the difference in fatigue damages is expected when the actual and design loading conditions are applied, there are few studies on the contributions of the fatigue damage based on the loading conditions of container ships. In this paper, fatigue contributions were investigated from various cargo weight distributions. The hull girder loads calculated through seakeeping analysis and fatigue damages obtained by performing spectral fatigue analysis were identified under new loading conditions. As a result, it was found that the variation of cargo weight distribution in the container ship brought about changes in the hull girder loads and fatigue damage by affecting the hull girder stress.

Study on Fatigue Analysis of DCB structure using FEM (FEM을 이용한 DCB 구조체의 피로 해석에 관한 연구)

  • Choi, Hae-Kyu;Kim, Sei-Hwan;Cho, Jae-Ung
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2012.05b
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    • pp.785-788
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    • 2012
  • 본 논문에서는 접착제로 접합된 DCB 구조체의 피로 해석을 수행하였다. 두께가 25및 40 mm인 두 모델들의 피로수명과 피로손상의 해석 결과를 비교해보면, 두께 25 mm인 모델이 두께 40 mm인 모델에 비하여 수명과 손상이 불리한 것으로 나타났으며 불규칙 피로하중에서는 'SAE transmission'에서 가장 불리한 값을 나타냈다. 또한 'SAE transmission'에서 가장 안정한 경향을 보이고 있고 상대적인 손상으로서 약 1.1에서 1.8 % 정도로 가장 작은 것으로 나타났다. 본 연구에서 얻어진 해석 결과를 접착제로 접합된 실제 복합재 구조물에 적용시켜 피로거동을 분석하고 그 기계적인 특성을 파악할 수 있다.

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Damage Tolerance Analysis Using Surrogate Model (근사모델을 사용한 손상허용해석)

  • Jang, Byung-Wook;Im, Jae-Hyuk;Park, Jung-Sun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.4
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    • pp.306-313
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    • 2011
  • The damage tolerance analysis is required to guarantee the structural safety and the reliability for aircraft components. The damage tolerance method, which evaluate the life considering the initial crack, considers a fatigue design model of the aircraft main structure. The fatigue crack growth life should be calculated in damage tolerance analysis and the inspection time to define the replacement cycle. In this paper, the damage tolerance analysis is performed for a turbine wheel which has complex geometry. The equation of the stress intensity factor for complex geometry is hard to know, so that they are usually processed by finite element analysis which takes long time. To solve this problem, the stress intensity factors at specified crack are obtained by the FEA and the crack growth life is evaluated using the surrogate model which is generated by the regression analysis of the FEA data. From the results, the efficiency of the crack growth life calculation and the damage tolerance analysis could be increased by taking the surrogate model.

원자력발전소 주증기 차단밸브스템 손상의 피로해석

  • 정대율;이우방;최원필
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05c
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    • pp.359-364
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    • 1996
  • '93.4월에 고리원자력 4호기 운전중(원자로 출력 100%, 발전기 출력 975MWe) 주증기 차단밸브 (MSIV)의 닫힘으로 인해 발전소가 정지되었다. 밸브분해 점검결과 밸브스템이 Back Seat Ring 조립부위 Notch 부위에서 Steam Flow와 평행한 방향으로 절단되어, 밸브스템의 손상원인을 규명하기 위한 본 연구에서는 피로해석절차도에 따라 S-N 곡선에 근거하여 피로해석을 수행하였다. 피로해석결과 밸브스템의 초기균열 생성원인은 Stem Notch 부위의 제작결함과 발전소 정지시 밸브를 급속히 닫을 때 작용하는 충격하중등에 의해 발생된 것으로 추정되며 인장평균응력과 관내 유체의 진동하중의 변동응력이 조합하여 피로균열을 가속시켜 파손을 일으킨 것으로 사교된다.

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Fatigue Analysis of Composite Materials (복합재료의 피로해석)

  • 이창수;황운봉
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.5
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    • pp.372-383
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    • 1994
  • 복합재료의 피로특성과 해석방법에 대하여 간략하게 살펴보았다. 복합재료의 피로현상에 대한 이해의 폭이 넓어짐에 따라 앞에서 소개한 방법외에 파단모드별 연구, 역학에 기초를 둔 해석법, 유한요소법의 적용, 혼성복합재료(hybrid composites)의 피로수명 예측 등의 다양한 연구가 진 행중이나, 아직 정립된 피로수명 예측식은 없다고 말할 수 있다. 재료의 손상을 나타내는 매개 변수로서 강성변화의 유용성이 밝혀진 상태이므로 앞으로 이를 이용하여 실제의 현상을 표현할 수 있는 손상함수의 구성과 피로수명 예측에 관한 연구가 수행되어야 한다.

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액체금속로 고온 구조물의 크립-피로 손상평가 방법 비교 분석

  • Kim, Jong-Beom;Lee, Hyeong-Yeon;Yoo, Bong;Yoon, Sam-Son
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05b
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    • pp.823-830
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    • 1998
  • 본 연구에서는 미국, 프랑스, 일본의 고온구조 설계지침서의 크립-피로 손상평가 방법을 살펴보고 고온하중을 받는 불연속 구조물에 대하여 범용 유한요소 해석코드인 ANSYS와 ABAQUS를 이용한 열전달 및 응력해석을 수행하여 각국의 코드 절차에 따른 크립-피로 손상 평가를 하였다. 이들 결과를 점소성 비탄성 구성식을 적용한 비탄성해석 결과와 비교평가하였다. 본 연구에서 분석한 불연속 구조물의 경우에 대한 평가 결과 미국의 ASME Subsection NH에 의한 방법이 비탄성 해석결과에 가장 가까운 결과를 주며, 일본의 BDS에 따른 평가방법은 적용성이 가장 편리함을 알 수 있었다.

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Computational Fatigue Test Method based on Damage Mechanics (손상역학 기반 전산피로시험법)

  • Lee, Chi-Seung;Yoo, Byung-Moon;Lee, Jae-Myung
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.500-503
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    • 2010
  • 본 논문에서는 산업용 용접구조물의 피로성능 평가를 위한 시간 및 비용 절감형 전산피로시험법을 개발한다. 임의의 하중에 놓인 용접구조물의 성능저하 현상(균열발생 및 진전 등)을 손상역학에 기반하여 역학적으로 기술하고 자체개발한 유한요소해석코드에 탑재하여 이를 전산적으로 시뮬레이션한다. 정도 높은 용접구조물 전산피로시험법의 개발을 위해 용접잔류응력과 재료파라미터를 자체개발한 유한요소해석코드를 통해 구현한다. 개발된 전산피로시험법은 용접구조물의 피로시험 결과와 비교함으로서 제안 기법의 적합성 및 유용성을 검증한다.

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컴퓨터를 이용한 차체 피로손상 해석

  • 서명원;김중재
    • Journal of the KSME
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    • v.32 no.7
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    • pp.613-619
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    • 1992
  • 짧은 시간의 주행 실험과 랜덤 응답 해석을 통한 차체의 피로수명을 해석하는 방법을 제시하 였다. 주파수 영역에서 다축 응력을 폰 미제스 응력으로 변환시키고 응력 진폭의 확률 분포를 와이블 분포를 고려하여 처리함으로써 더욱 신뢰도가 큰 해석이 되도록 하였다. 여기에 제시된 해석 과정은 일반적으로 적용 가능한 것이므로, 양산 전 단계의 차체 피로 설계에 좋은 참고가 될 것이다.

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Fatigue Damage Evaluation of Woven Carbon-Fiber-Reinforced Composite Materials by Using Fatigue Damage Model (피로 손상 모델을 이용한 직조 탄소섬유강화 복합재료의 피로 손상 평가)

  • Park, Hong-Sun;Choi, Jung-Hun;Koo, Jae-Mean;Seok, Chang-Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.6
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    • pp.757-762
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    • 2010
  • Owing to the high specific strength and stiffness of composite materials, they are extensively used in mechanical systems and in vehicle industries. However, most mechanical structures experience repeated load and fatigue. Therefore, it is important to perform fatigue analysis of fiber-reinforced composites. The properties of composite laminates vary depending upon the stacking sequence and stacking direction. Fatigue damage of composite laminates occurs according to the following sequence: matrix cracking, delamination, and fiber breakage. In this study, fatigue tests were performed for damage analysis. Fatigue damages, which have to be considered in fatigue analysis, are determined by using the stiffness values calculated from hysteresis loops, and the obtained fatigue damage curve is examined using Mao's equation and Abdelal's equation.