• 제목/요약/키워드: 피로 스펙트럼

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강도저하모델을 이용한 다목적헬리콥터용 복합재로터깃 피로수명예측 (Prediction of Fatigue Life for Composite Rotor Blade of Multipurpose Helicopter Using Strength Degradation Model)

  • 권정호;서창원
    • Composites Research
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    • 제14권2호
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    • pp.50-59
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    • 2001
  • 다목적헬리콥터용으로 설계된 복합재 무힌지 로터깃에 대하여 강도저하모델을 활용하여 비행모사 하중스펙트럼에 따라 피로파손 확률분포와 잔여강도 변화거동을 해석하여 피로수명을 예측하였다. 이때 작용하는 피로하중은 실제 헬리콥터 운용상태를 모사하는 무힌지 로터깃의 표준하중스펙트럼인 FELIX 데이터로부터 비행 대 비행 하중스펙트럼을 구성하였고 피로손상이 가장 극심하게 예상되는 깃뿌리 부근의 국부응력스펙트럼은 스킨과 스파의 적층구조해석을 수행함으로써 구하였다.

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장기운영 항공기 주익 구조물 피로임계부위의 손상허용평가 (Damage Tolerance Assessment for Fatigue-Critical Locations of Wing Structure of Aged Aircraft)

  • 천영철;김원철;진지원;정태진;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.129-136
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 항공기 주익 구조물에 대한 피로균열진전 해석 및 실험을 통하여 운영 기간에 따른 장기 운영 항공기의 손상허용성을 평가하는 하는 것이다. 이를 위하여 주익 구조물의 피로임계부위 2 곳을 대상으로, 선행 연구에서 개발된 알고리즘을 기반으로 산출된 피로응력 스펙트럼 및 상용 코드인 NASGRO 를 이용한 피로균열진전해석을 수행하고 그 결과를 참고문헌의 결과와 비교하여 피로응력 스펙트럼 및 균열진전해석방법의 타당성을 확인하였다. 또한 실제 주익 구조물에서 채취한 시험편 및 이와 동일 재료로 가공된 시험편을 대상으로 위의 피로응력 스펙트럼을 적용한 피로균열진전시험을 실시하고 그 결과를 이용하여 운영 기간에 따른 주익 구조물의 손상허용성을 평가하였다.

피로조건하에서의 내측 장딴지근과 가자미근의 근전도 스펙트럼 분석 (EMG Power Spectrum Analysis of the Medial Gastrocnemius and the Soleus Under the Fatigued Condition)

  • 신헌석
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.9-19
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    • 1998
  • 연구목적 이 연구의 목적은 피로유발수축후 장딴지근과 가자미근의 근전도 power spectrum 중앙경항치를 비교 검사하는 것이다. 실험대상 열 여섯명의 자원자(남자 10, 여자 6)를 대상으로 하였다. 남자 대상자의 연령범위는 25세에서 33세(평균 $28.6{\pm}2.5$)였고 여자 대상자의 연령범위는 26세에서 31세($27.8{\pm}1.9$)였다. 실험방법 실험대상자는 피로유발수축전후 50% 최대등척성근수축을 수행하였다. 자료수집과 분석을 위해 LabVIEW 소프트웨어를 사용하였다. 결과 t-검정결과 내측 장딴지근에서는 피로유발수축후 주파수의 중위값과 평균이 통계적으로 유의하게 감소하였으나 가자미근에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. t-검정결과 두 근육간 주파수 감소의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 토의 및 결론 이 결과들은 피로유발수축후 근전도 power spectrum 중앙경향치가 저주파대역으로 감소함을 나타내었다. 이 연구는 중앙주파수와 평균주파수가 피로지수로서의 신뢰도와 타당도가 뛰어나며 객관적 측정과 훈련효과 평가로 사용할수 있음을 보였다.

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정신적 피로 판별을 위한 뇌파 스펙트럼 기반 특징 파라미터 도출 (Derivation of EEG Spectrum-based Feature Parameters for Mental Fatigue Determination)

  • 서쌍희
    • 융합정보논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.10-19
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    • 2021
  • 본 논문은 뇌파 측정 및 분석을 통해 정신적 피로를 반영하는 특징 파라미터를 도출하고자 하였다. 이를 위해 30분간 눈을 감은 편안한 안정 상태와 뺄셈연산을 암산으로 수행하는 작업을 통해 정신적 피로를 유도하였다. 5명의 피험자가 실험에 참가하였으며, 피험자들은 모두 대학 재학 중인 오른손잡이 남학생들이며 평균 나이는 25.5세이다. 정신적 피로를 반영하는 특징 파라미터 도출을 위해 실험 처음과 마지막에서 수집된 뇌파에 대해 스펙트럼분석을 수행하였다. 분석 결과, 정신적으로 피로할수록 후두엽 및 측두엽 위치에서 알파대역의 절대파워는 증가한 반면 상대파워는 감소하였다. 또한 안정 상태와 작업 상태간 파워 차이는 절대파워에 비해 상대파워가 크게 나타났다. 이 결과는 후두엽 및 측두엽 위치에서의 알파 상대파워가 정신적 피로를 반영하는 특징 파라미터임을 나타낸다. 본 연구 결과는 운전 중 피로 및 졸음 판단과 같은 정신적 피로 판별을 위한 자동화시스템 개발을 위한 특징 파라미터로 활용될 수 있다.

항공기 착륙장치 피로시험 (Fatigue Test of Aircraft Landing Gear)

  • 이상욱;이승규;신정우;김태욱;김성찬;황인희;이제동
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.503-506
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    • 2011
  • 항공기 착륙장치 피로 수명평가에는 안전 수명방법이 사용된다. 안전 수명방법은 항공기 전 수명기간을 모사하는 피로하중 스펙트럼 조건에서 균열 또는 유해한 변형과 같은 구조적 결함이 발생하지 않도록 설계/입증하는 것을 말한다. 설계 단계에서는 해석적 방법을 통해 착륙 및 지상운용하중을 구하고, 이를 착륙장치 피로해석에 적용하여 피로수명을 확인한다. 착륙장치는 수명 기간 중 일반적으로 High Cycle 피로를 겪게 되므로, 피로해석 시 응력 기반의 접근 방법이 적용된다. 시험평가 단계에서는 일반적으로 4배의 운용수명에 해당하는 피로하중 스펙트럼에 대해 시험을 수행하여, 착륙장치의 안전 수명을 최종 입증하게 된다. 이와 같이 항공기 착륙장치 피로 수명평가를 위해서는 착륙 및 지상운용 하중해석에서부터 피로해석, 피로시험에 이르기까지 전 과정이 유기적으로 결합되어 이루어져야 한다. 본 연구에서는 항공기 착륙장치 피로시험에 필요한 세부과정과 관련 기술을 실제 적용 사례와 함께 기술하였다.

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항공기 주익 구조물의 응력스펙트럼 및 피로수명 추정에 관한 연구 (Fatigue Life and Stress Spectrum of Wing Structure of Aircraft)

  • 강기원;고승기;최동수;김태성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1185-1191
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    • 2010
  • 장기운영된 항공기에는 비행시간의 누적에 따라 다양한 피로균열이 발생하며 이는 운영상 안전성 및 가동률을 저하시키는 요인이 된다. 이의 해결을 위하여 피로임계위치(Fatigue critical location, FCL)에 대한 균열 진전 해석은 매우 중요하다. 그러나 이러한 장기 운영된 항공기의 경우, 균열 진전 해석에 필수적인 FCL에서의 응력 스펙트럼 획득은 거의 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 장기운영된 항공기 주익 구조물의 FCL에서의 균열 진전 해석을 수행하기 위하여, 먼저 주익 구조물에 대한 2차원 하드카피 형태의 도면으로부터 구축된 3차원 CAD 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 또한 이러한 유한요소해석 결과 및 제한된 하중배수 자료를 기반으로 FCL에서의 전달함수와 응력 스펙트럼을 산출하였다. 상기 자료를 바탕으로 상용 균열 진전 해석 코드인 NASGRO를 이용하여 FCL에서의 균열진전해석을 수행하였다.

선체의 스펙트럼 피로해석에 대한 효율적인 계산방법 (An Efficient Algorithm in Spectral Fatigue Analysis of Ship Structures)

  • 김정제;윤범상;양박달치
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.93-101
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    • 1993
  • 본 논문에서는 최근에 개발된 선박의 스펙트럼 피로해석의 효율적인 방법을 다루었다. 본 연구에서는 Strip Method을 사용하여 운동해석 및 파랑하중을 추정한 결과로부터 응력 스펙트럼을 구하기 위해 단위하중성분에 대한 구조응답으로써 응력영향계수의 개념을 도입하였고 이를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 이와 같은 새로운 개념의 스펙트럼 해석방법은 많은 수의 파 주파수와 배의 전진각에 대하여 구조해석을 각각 수행하여야 하는 종래의 방법을 크게 개선한 것으로 본 연구에서는 이 개념을 종합화하여 피로손상을 추정하는 새로운 이론과 알고리즘을 제시하였다.

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틸트 로터 무인항공기의 피로하중 스펙트럼 생성 및 피로해석 (The Development of Fatigue Load Spectrum and Fatigue Analysis for the Tilt Rotor UAV)

  • 임종빈;박영철;박정선;이정진
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.654-659
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    • 2007
  • In this paper, the fatigue load spectrum for tilt rotor UAV is developed and fatigue analysis is achieved for flaperon joint. Tilt rotor UAV has two modes which are helicopter mode when UAV is taking off and landing and fixed wing mode when UAV is cruising. To make fatigue load spectrum, FELIX for helicopter mode and TWIST for fixed wing mode are used. And Fatigue analysis of flaperon joint is achieved using fatigue load spectrum we obtained. When S-N test data are analyzed, we use the Kriging meta model to get probability S-N curve for whole range of material life. The result which is life of flaperon joint obtained by suggested fatigue analysis procedure in this paper is compared with that obtained by MSC/Fatigue.

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동적응답의 변화를 고려한 점용접부의 진동피로해석 (Vibration Fatigue Analysis for Multi-Point Spot-Welded SPCC Structure Considering Change of Dynamic Response)

  • 강기원;장일주;김정규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1193-1199
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    • 2010
  • 점용접은 자동차 산업에서 차체 구조물의 대표적 접합방법으로서 차량에 피로하중이 작용할 경우 구조물 전체의 파손 발생이전에 점용접부 일부에 조기 피로파손의 발생가능성이 존재한다. 이러한 점용접부의 국부적 파손은 차량 구조물의 동적 반응 및 이에 따른 피로거동의 변화를 야기할 가능성이 존재한다. 따라서 차량과 같이 스펙트럼하중을 받는 구조물의 피로수명 평가를 위해서는 이러한 점용접부의 국부적 파손에 의한 동적 반응의 변화를 고려하여야 한다. 본 논문에서는 점용접부의 누적피로손상으로 인한 동적반응의 변화를 고려한 진동피로해석을 수행하였다. 이에 필요한 S-N 선도는 전단 점용접 시험편에 대한 일정진폭 피로시험을 통하여 획득하였다. 또한 스펙트럼하중하의 점용접부의 피로수명은 유한요소해석에 기반한 진동피로해석을 통하여 평가하였다.

콘크리트 해양구조물(海洋構造物)의 피로거동(疲勞擧動)과 확률론적(確率論的) 피로해석(疲勞解析) (Fatigue Behavior and Probabilistic Fatigue Analysis of Concrete Offshore Structures)

  • 오병환;김지상
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.31-41
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    • 1988
  • 최근들어 에너지의 개발을 위한 노력으로 해양구조물(海洋構造物)의 건설(建設)이 증가되고 있다. 이러한 해양구조물(海洋構造物)은 파랑(波浪)의 반복적(反復的)임 작용으로 피로하중(疲勞荷重)에 대한 고려가 필요하게 된다. 본(本) 논문(論文)에서는 콘크리트 해양구조물(海洋構造物)의 합리적(合理的)인 피로해석방법을 정립하기 위한 연구(硏究)를 수행하였다. 본(本) 논문(論文)에서 연구된 피로해석방법은 스펙트럼해석방법으로서, 우선 파력(波力)을 계산하고, 단위파랑(單位波浪)에 대한 전달함수를 계산하며 이로부터 응력스펙트럼을 계산하여 콘크리트의 피로거동에 근거한 피로손상을 계산한다. 또한, 본 논문에서는 피로손상계산시 요구되는 첨두응력분포 곡선하의 면적에 대한 직접 적분을 수행하지 않고, 첨두응력 분포곡선의 각 확률모멘트를 이용하여 피로손상을 계산할 수 있는 단순해석모델을 유도하여 제안하였다. 본(本) 논문(論文)은 콘크리트 해양구조물의 피로설계(疲勞設計) 위한 실제적인 피로해석방법을 제시하고 있다.

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