• Composites Research
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• 제12권4호
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• pp.8-16
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• 1999

본 연구는 인장하중의 방향변화에 따른 의사 등방성 복합재 적층판의 피로손상거동의 변화에 대하여 알아보았다. [0/-60/＋60]$_s$ 적층판과 [＋30/-30/90]$_s$ 적층판의 저 싸이클 피로시험을 행하였고, 재료계는 AS4/Epoxy와 AS4/PEEK를 사용하였다. [＋30/-30/90]$_s$ 적층판의 피로손상은 [0/-60/＋60]$_s$ 적층판에 비하여 아주 달랐다. AS4/Epoxy와 AS4/PEEK [＋30/-30/90]$_s$ 적층판에 발생한 층간분리의 위치가 모재의 종류에 따라 다르게 나타났다. 층간분리 진전시 측정된 변형률을 사용하여 임계 변형률 에너지 해방률을 계산하였다. 실험결과를 모드별 변형률 에너지 해방률의 제안된 계산법으로 얻어진 해석 결과와 비교한 결과, 잘 일치되었다.

• 한국음향학회지
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• 제32권3호
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• pp.208-213
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• 2013

캠축의 진동 응답을 구하기 위해 캠축을 불균형 다단계 로터 베어링계로 해석하였으며, 복잡한 형상과 하중조건을 고려하여 유한요소법을 사용하였다. 유한요소 방정식을 유도한 후에 Newmark 법을 사용하여 진동 응답을 구하였다. V-8 엔진 캠축의 회전 진동 응답을 구하여 측정치와 비교하였다. 캠축의 변동 응력을 구하고, 응력 집중 효과를 고려한 다음에 Goodmann 식에 근거하여 피로 해석을 수행하였다. 캠축의 회전 진동에서는 굽힘 효과가 지배적이며, 인접하는 베어링 간격에 가장 큰 영향을 받는다. 캠축에 가해지는 하중의 변화가 클 경우에는 하중의 변화에 상응하여 시간에 따라 변화하는 베어링 계수를 적용하여야 함을 알 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.260-269
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• 2014

본 논문의 목적은 철도교량 단부 전환부 궤도의 구조적 거동특성을 평가하는 것이다. 국내 고속철도 교량상 궤도표준단면을 이용하여 전환부 궤도구조를 설계 및 제작하여 피로시험 전, 후에 대한 전환부 궤도시스템의 중립축 및 동특성(고유진동수 및 감쇠비)의 변화를 비롯하여 피로균열 발생경향을 수치해석 결과와 비교, 검토하였다. 연구결과, 국내 고속철도 궤도설계기준을 준용하여 설계한 전환부 궤도시스템에 대한 동특성을 실험적으로 산정하였으며 국내 철도하중 및 충격효과를 고려한 피로하중에 대한 구조적 건전성을 실험 및 해석적으로 입증하였다.

• 문화기술의 융합
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• 제6권4호
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• pp.703-708
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• 2020

최근 지진에 대한 위험이 고취됨에 따라 내진설계에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 면진장치중 하나인 마찰 진자형 지진격리받침을 고강도 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 슬라이더(spherical)를 적용하였다. 이는 다른 금속에 비해 가벼운 중량으로 운반, 설치 및 유지보수가 매우 용이하고, 기존의 금속부품 대비 내부식성이 매우 우수하다. 또한 특수 마찰재를 삽입하여 사용하므로 교체가 용이하여 마찰계수 조절이 가능하다는 장점을 입증하였지만 금속 소재 슬라이더 대비 장기 처짐에 대한 우려가 대두되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 개발된 마찰 진자형 지진격리받침으로 압축-전단시험, 반복피로시험 후 극한하중 재하시험을 실시하여 시험 후의 압축 및 전단특성 변화와 반복피로시험 후 극한하중 재하시 슬라이더의 변형 및 전단특성을 측정, 분석하여 슬라이더의 장기 처짐값을 측정하였고 그 처짐값이 사용 설계 허용범위 내에 있는지를 입증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권2호
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• pp.157-162
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• 2011

발전설비 및 자동차의 엔진에서 고온과 응력이 발생하므로 안전을 위하여 제품을 생산하기 전에 재료의 수명설계가 필요하다. 본 연구에서는 온도, 응력, 파단 시간으로 이루어진 무기력계수를 이용하여 수명설계를 수식화하였다. 통합수명식을 이용하여 SP-Creep 시험 데이터와 계산된 데이터를 비교하였다. SP-Creep 시험은 X20CrMoV121강의 파단시간을 획득하기 위하여 수행하였고 수명설계식을 통해 하중, 온도, 하중-온도가 작용하는 3가지 경우를 고려하였다. 첫째로, 무기력계수는 SP-Creep 시험에서 획득한 파단응력과 시간에 의해 계산하였다. 두 번째로, 온도 조건을 주어 수명을 예상하였다. 세 번째로, 부재는 피로와 크리프가 동시에 작용할 때 커플링 효과 때문에 더 열악한 상태에 놓이게 된다. 수명은 커플링 효과 때문에 현저하게 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.48-55
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• 2013

본 연구에서는 피로 손상된 용접이음의 피로수명 향상을 위한 방법으로 햄머피닝 처리법의 적용성을 검토하기 위하여 면외거셋 필렛 용접이음과 하중비전달형 리브 필렛 용접이음의 피로실험을 실시하였다. 본 실험에서는 면외거셋과 리브를 필렛 용접한 후 햄머피닝 처리를 하지 않은 용접그대로의 시험편, 용접후 햄머피닝 처리한 시험편, 그리고 용접그대로 시험편의 피로수명의 50% 시점에 햄머피닝 처리를 한 시험편의 피로실험을 실시하였다. 그리고 햄머피닝 처리에 의한 면외거셋과 리브 용접토우부의 형상 및 표면응력의 변화를 측정하였다. 그 결과, 햄머피닝처리에 의해 30~83MPa의 압축잔류응력이 도입 되었으며, 이로 인하여 강구조물의 제작시 용접후에 햄머피닝 처리를 실시하면 피로수명을 크게 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 공용기간이 예상 피로수명의 50% 이하인 강구조물의 용접이음에 적용하여도 최소 1.3배 이상의 피로수명과 피로한계 향상효과를 기대할 수 있음을 제시하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.92-97
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• 2008

The safety and the durability of the shock absorber as an automotive chassis part under the fatigue load can be predicted in this study. The fatigue life becomes constant from 0.5 to 0.75 at the change of load which is the amplitude load divided by average load. But its life is sharply decreased at the change of load from 0.75 to 1.5. The influence of fatigue life according to the change of load can be predicted by these results. As the value of maximum damage is 9.61 at the middle part of upper side on shock absorber under the concentrated load, there is the greatest possibility of destruction at this part. The spring of shock absorber becomes nearly the state of pure shear and the uniaxial or biaxial stress exists at the rest part of it under the fatigue load.

• 문화기술의 융합
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• 제7권2호
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• pp.405-410
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• 2021

본 연구에서는 레일체결장치용 방진패드의 사용수명 및 스프링강성을 평가하고자 비선형 재료모델 및 피로하중조건을 적용한 유한요소해석을 수행하였다. 피로해석 결과, 초기조건 대비 스프링강성의 변화율은 약 16%로 나타나 피로경화가 발생된 것으로 분석되었다. 방진패드의 길이방향으로 발생되는 응력은 중앙부와 외곽부(Edge)의 발생응력의 차이가 약 10배 이상 발생되었다. 또한 중앙부 보다 외곽 경계부의 등가응력이 2배 이상 크게 발생하는 것으로 분석되었다. 따라서 실제 사용조건에서 방진패드의 손상 및 변형 취약부는 방진패드의 모서리부분인 것으로 분석되었다. 피로해석을 통해 산출된 반복횟수에 따른 방진패드의 등가응력을 이용하여 방진패드의 피로수명선도를 도출하였다. 본 연구에서 도출한 방진패드의 피로수명선도를 이용하여 향후 다양한 하중조건에서 방진패드의 등가응력을 산출하여 해당조건에서의 피로수명을 예측하는 데에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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• pp.493-498
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• 2011

구름접촉피로는 차륜과 레일의 반복적인 접촉으로 인하여 발생하는 표면손상현상으로 점차 증가하는 레일손상 중 하나이다. 접촉마모 및 주기적 그라인딩보다 균열의 성장속도가 더 빨라 균열진전이 시작되는 최소균열크기(minimum crack size for growth)는 레일의 파괴방지 및 유효한 유지보수전략을 수립하는데 기초자료로 활용된다. 본 연구에서는 최소균열크기를 예측하기 위하여 차륜레일의 접촉에 영향을 미치는 주요 파라미터를 변화시키면서 최소균열크기의 변화를 살펴보았다. 이를 위하여 Fletcher와 Kapoor의 "2.5D"모델을 적용한 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하였으며, 최대접촉하중(1174MPa), 표면마찰계수(0.1, 0.2, 0.3 and 0.4), 잔류응력, 접촉에 의한 표면마모(1.0nm/cycle), 그라인딩량(0.3mm/10MGT)을 파라미터로 하여 해석을 수행하였다. 해석결과 최소균열크기는 해석조건에 따라 1.41-1.95mm로 계산되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권5호
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• pp.527-533
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• 1999

치아용 대체재료로 사용되고 있는 세 가지의 세라믹스, 장석질 자기, 운모를 함유한 유리-세라믹 및 유리침윤 알루미나에 대한 접촉피로을 실제 치아의 접촉상황과 유사한 구형입자를 이용한 헤르지안 압입시험법으로 물에서 수행하였으며, 각 재료에서의 접촉손상이 강도에 미치는 영향을 고찰하였다. 초기의 손상형태는 각 재료가 갖는 미세구조에 의존하여 나타났으며, 장석질 자기는 취성거동을 나타내는 cone 형태의 균열이, 운모를 함유한 유리-세라믹은 준-소성 변형 거동을 나타내는 변형이, 그리고 유리침윤 알루미나는 두 재료의 중간거동을 나타내었다. 그러나 반복하중의 수(n=1~n=$10^6$)가 증가됨에 따라 모든 재료에서 급격한 강도저하를 나타내었으며, 파괴는 접촉피로에 의해 형성된 손상에서 일어났다. 일정하중(200N, 500N 및 1000N)에서 반복하중의 수가 증가됨에 따라 두 번의 강도저하가 일어났으며, 첫 번째의 강도저하는 cone 형태의 균열이 주 요인으로 작용되었으며, 두 번째 강도저하는 반복하중에 따른 radial 형태의 균열에 의해 일어났다. 이러한 radial 형태의 균열발생은 각 재료에서 급격한 강도저하를 가져왔으며, 계속적인 반복하중으로 재료의 파괴를 유발시켰다. 반복하중의 수를 고정시킨 수 압입하중의 변화에 따른 강도저하에 대한 고찰을 통해 장석질 자기가 접촉피로에 대한 손상내구성을 갖음을 알 수 있었다.