• 제목/요약/키워드: 피로 파손

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복합재 스카프 조인트에서의 마이크로 볼트 보강에 대한 타당성 연구 (Effect of Micro-bolt Reinforcement for Composite Scarf Joint)

  • 이광은;성정원;권진회
    • Composites Research
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    • 제32권1호
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • 스카프 접착 조인트를 마이크로 볼트로 보강하였을 때, 볼트의 보강효과를 얻을 수 있는지를 시험으로 연구하였다. 스카프 형상에 따른 조인트 보강효과를 확인하기 위해 3가지 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)를 고려하였다. 접착면적에 따른 핀의 밀도를 동일하게 유지하기 위해, 1/10, 1/20, 1/30 스카프비를 가지는 조인트에 각각 16, 32, 48개의 볼트를 보강하였다. 기준값을 획득하기 위해 접착제로만 체결된 조인트와 마이크로 볼트만 사용한 조인트에 대한 시험도 수행하였다. 시험 결과 접착제만 적용한 경우, 각 스카프비(1/10, 1/20, 1/30)에 따른 파손하중은 29.7, 39.6, 44.8 kN로 나타났다. 마이크로 볼트로 보강한 경우 파손하중은 스카프비에 따라 각각 28.4, 37.2, 40.1 kN으로 나타났는데, 순수 접착 조인트 파손하중의 96, 94, 90%에 해당한다. 마이크로 볼트만 사용한 경우, 파손하중은 접착 조인트 인장강도의 13-25%에 불과하였다. 스카프비 1/10 조인트의 피로시험 결과 접착제와 볼트를 동시에 사용한 하이브리드 조인트의 피로강도가 접착제만 사용한 경우의 피로강도보다 증가하였지만, 증가율은 2-3%로 미미하였다. 본 연구를 통해 박리응력이 파손의 주원인이 되는 구조물에서와 달리, 전단응력이 파손의 주원인이 되는 스카프 조인트의 경우 마이크로 볼트의 보강효과는 나타나지 않는 것을 확인하였다.

자동차 클러치 디스크의 불규칙 진동에 의한 디스크 파손 연구 (Study on the Fracture of Automotive Clutch Disk due to Abnormal Vibration)

  • 조종두;이흥식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.556-561
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    • 2006
  • In this study, the failure of the automotive clutch disk was investigated. During the process of power transmission, clutch disk plates did repeated work of releasing and engaging the pressure plate. The effects of unbalance rotation in the abnormal vibration and torque amplitude under engaged state were measured from this experiment. In order to reduce the unbalance, a modified clutch disk shape was developed. With a three-dimensional model of the stopper pin, to predict fatigue fracture, finite element analysis was carried out and evaluated the improvement of the new clutch disk.

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보조동력장치 엔진 Base의 피로수명 예측 및 충격파손에 관한 연구 (A Study on Prediction of Fatigue Life and Shock Fracture for the Engine Base of Auxiliary Power Unit for Tracked Vehicle)

  • 이상범;정경택;신재호;장환영;서정세
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.86-92
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    • 2008
  • This paper is to investigate the behavior of linear static structure stress, the fatigue and experimental shock fracture far engine base in the Auxiliary Power Unit to resolve its restricted electrical power problem. The shock fracture test was experimentally made under MIL standard criteria. The numerical results by finite element method had a good agreement with those from the shock test. The design data of predicting the fracture at the initial crack and the damage behavior of structure with shock and vibration load in the battle field can be obtained from shock test. In the functional shock test, the crack at the side parts of the engine base was found at peak acceleration of 40g.

불균일 하중을 받는 피로 파괴에 관한 연구 (A study on fatigue fracture under non-constant load)

  • Cho, Jae-Ung;Lee, Eun-Jong
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.286-291
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    • 2004
  • 실무 현장에서 피로 파괴가 잘 일어나고 있는 상황이다. 그런데 그 하중도 불규칙적으로 일어나고 있어 예측이 불가능하여 언제 파괴가 일어나는지를 잘 알 수가 없는 상황이다. 본 연구에서는 그러한 불규칙적인 피로 하중을 시뮬레이션 하여 그 재료의 안정성과 수명 관계를 Ansys workbench 프로그램을 이용하여 이론적으로 해석하여 보았다. 이러한 결과들을 실제 구조물에서 응용하면 그 파손 방지 및 내구성을 예측하는데 활용이 크다고 본다.

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불균일 하중을 받는 피로 파괴에 관한 연구 (A study on fatigue fracture under non-constant load)

  • 조재웅;이은종
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.100-102
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    • 2004
  • 실무 현장에서 피로 파괴가 잘 일어나고 있는 상황이다. 그런데 그 하중도 불규칙적으로 일어나고 있어 예측이 불가능하여 언제 파괴가 일어나는지를 잘 알 수가 없는 상황이다. 본 연구에서는 그러한 불규칙적인 피로 하중을 시뮬레이션하여 그 재료의 안정성과 수명 관계를 Ansys workbench 프로그램을 이용하여 이론적으로 해석하여 보았다. 이러한 결과들을 실제 구조물에서 응용하면 그 파손 방지 및 내구성을 예측하는데 활용이 크다고 본다.

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Chebyshev 직교다항식을 이용한 피로수명예측을 위한 반응표면근사화 (Response Surface Approximation for Fatigue Life Prediction Using Chebyshev Orthogonal Polynomials)

  • 진기철;백석흠;조석수;장득열;주원식
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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    • pp.319-322
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    • 2007
  • 철도차량의 피로수명예측은 안전성과 신뢰성을 확보하고 높은 품질을 위한 중요한 관점이다. 이것은 최적설계 과정에서 추가의 제한조건으로 최소 피로수명값을 사용해서 접근할 수 있다. 하지만 피로수명은 회수의 함수이기 때문에 최적설계 적용에 제약이 따른다. 본 연구는 피로수명예측을 위한 최적설계에 대해 2단계 반응표면모델의 응용을 제안한다. 적용 예제로 컨테이너 화차의 제동 브라켓 엔드빔의 피로파손 문제에 대해 제안한 방법의 유효성을 설명한다.

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강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더의 정적 및 피로거동 (A Study on the Static and Fatigue Behavior of Steel-Confined Prestressed Concrete Girder)

  • 김정호;박경훈;황윤국;이상윤
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권6호통권73호
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    • pp.725-736
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    • 2004
  • 최근 국내에서 I형 거더의 외부가 강재로 이루어지고 내부에 무근콘크리트가 채워져 합성된 거더에 프리스트레스를 도입하여 경간을 장대화할 수 있는 새로운 개념의 합성거더인 '강재로 구속된 프리스트레스트 콘크리트 합성거더(Steel-Confined Prestressed Concrete Girder; SCP Girder)'가 개발되었다. 또한 개발된 거더를 실물크기로 제작하여 시공성을 확인하고 정적하중 재하에 의한 파괴실험을 통해 공용 중 안전성에 대한 실험적 검증이 수행되었다(김정호 등, 2002). 그러나 SCP 합성거더의 실용화를 위해서는 교량 파손의 주원인이 주행하중의 영향에 의한 피로파손인 점을 고려하여 반복하중에 대한 피로거동의 연구 및 피로 안전성 확보가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 SCP 합성거더에 대한 피로거동 특성을 파악하고 피로설계를 위한 기초적인 자료를 제시하기 위해 피로실험을 실시하였다. 피로실험을 위한 시험체의 제작은 1등교에 해당하는 설계활하중(DB-24)에 대하여 10m 지간으로 설계 제작하였으며, 실험결과 도로교설계기준(한국도로교통협회, 2000)의 상세피로범주에 따른 허용피로응력범위를 초과하지 않는 것으로 나타났다. 또한 초기정적재하를 통해 설계의 타당성과 구조적 거동을 분석하였으며, 피로실험 종료 후 거더 외부를 이루고 있는 강재를 제거하여 내부콘크리트의 상태를 관찰하였다.

하중작용(荷重作用)에 의한 포장수명(鋪裝壽命)에 관한 연구(硏究) (A Study on Estimation of the Pavement fatigue Life by Loading)

  • 남영국
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.83-92
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    • 1989
  • 강성포장(剛性鋪裝)에 대하여 더 좋은 공용성능(供用性能) 기대를 위한 개발과 파손발생에 대한 파손과정에 관하여 포장상태를 조사하게 된다. 본 논문(論文)은 공용중(供用中)인 시멘트콘크리트 포장(鋪裝)의 피로거동(疲勞擧動)과 탄성특성(彈性特性)에 대한 연구결과이다. 공용중(供用中)인 각(各) 포장(鋪裝)의 평균인장강도(平均引張強度)를 측정하기 위하여 Indirect tensile시험을 실시한 것이다. 변형측정(變形測定)은 이러한 특성의 변화 및 콘크리트의 탄성특성(彈性特性)을 구하기 위한 피로(疲勞)시험을 통하여 이루어진 것이다.

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