• 제목/요약/키워드: Characteristics of Fatigue Behavior

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대형 지진하중에 대한 시편의 변형률기반 손상평가 (Strain-based Damage Evaluation of Specimens under Large Seismic Loads)

  • 권형도;허은주;이종민;김진원
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.24-31
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    • 2018
  • In this paper, specimen tests with simulated large seismic conditions have been carried out to investigate damage characteristics such as structural deformation and crack initiation under seismic loading. The mechanical behavior of the specimens is predicted by numerical simulations and the strain-based damage evaluations are performed. Finite element analyses of the specimens under the simulated seismic loading at room and operating temperatures were carried out for low alloy steel and stainless steel materials. Peak strain amplitude, cumulative fatigue damage and cumulative strain limit damage are calculated considering the nature of cyclic loading. In all cases, the allowable damage criteria are exceeded at the time of observing cracks visually in the tests. Therefore, it is confirmed that the material behavior due to the large seismic loads can be predicted by the numerical method and the structural damage of the materials can be evaluated conservatively based on the strain criteria.

304스테인리스강의 고온표면미소 균열의 거동에 관한 기초적 연구 (Behaviors of surface micro-crack of 304 stainless steel at elevated temperature)

  • 서창민;이정주;김영호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.1320-1326
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    • 1988
  • 본 연구에서는 파괴역학적인 해석법과 표면레프리카법을 확장, 적용시켜 피로 -크리프하의 유지시간에 따른 작은 표면균열의 분포상태와 이의 합체, 성장 및 밀도변 화특성을 해석하여 기초적 자료를 얻는다.

탄성 다물체 해석기법을 이용한 크롤러형 건설장비의 주행 및 선회 동특성 해석 (Driving and Swing Analysis of a Crawler Type Construction Equipment Using Flexible Multibody Dynamics)

  • 김형근;서민석
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.101-109
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    • 1997
  • A tool for the dynamic simulation and design technique of the excavator plays an important role in the prediction of dynamic behavior of the excavator in the initial design stage. In this paper, a flexible multibody dynamic analysis model including track of the crawler type excavator is developed using DADS and ANSYS. Through the driving simulation of the excavator travelling over rough road track, frequency characteristics of the upper frame and cabin are obtained, and the reaction forces acting on the track rollers are also presented for the fatigue life estimation. The effect of boom vibration modes on the joint reaction forces and accelerations is presented from the swing simulation.

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반복크리프 특성을 이용한 피로하중을 받는 RC 보의 휨손상 연구 (A Study on the Flexural Damage of RC Beams Under Fatigue Loading Using A Cyclic Creep Characteristics)

  • 오병환;김동욱;홍경옥
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.365-370
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    • 1998
  • The creep strain of the compression zone of concrete beams subjected to cyclic loading should be a significant factor in increasing strain and deflections. An analytical model which is similar to a previous one is presented to predict the increase in cyclic creep strain and the damage using the properties of the constituent materials: concrete and steel. The analytical expressions are compared with our experimental data. The effect of concrete-creep is accounted by the term En, Icr,n, and Mcr,n. In this study, it is proved that cyclic creep exponents 'n' in Cyclic Creep Model, according to the parameters -strength, range of stress- have the various values. It is hoped that with the availability of more experimental data and better understanding of some of the complex behavior, the model could be further improved.

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순 타이타늄 인장 물성에 미치는 표면 거칠기의 영향에 대한 유한요소해석 (Finite Element Analysis on the Effect of the Surface Roughness on the Tensile Properties of Pure Titanium)

  • 백승미;문지현;김형섭
    • 소성∙가공
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    • 제26권2호
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    • pp.108-114
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    • 2017
  • Titanium based implants are known to improve their osseointegration by controlling surface roughness from nanometers to micrometers. Implants continuously and/or repeatedly receive irregular loads in the human body, and require a deeper understanding of the tensile and fatigue properties that can determine the fracture characteristics of the materials. In this study, the plastic deformation behavior which depends on the surface geometry of the materials during tensile tests was analyzed using the finite element method. As a result, the tensile properties were greatly decreased with increasing the sharpness of the surface. On the other hand, the average roughness had no significant effect on tensile properties. This investigation shed a light on developing titanium implants with improved osseointegration by surface treatments.

고전 적층이론에 의한 섬유금속적층판의 기계적 거동 연구 (Study on the Mechanical Behavior of Fiber Metal Laminates Using Classical Lamination Theory)

  • 노희석;최흥섭;강길호;하민수
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.37-41
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    • 2003
  • In this study the mechanical behaviors of fiber metal laminates (FML) such as ARALL, GLARE and CARE which are recently developed as new structural materials and known to have excellent fatigue resistant characteristics while with relatively low densities compared to the conventional aluminum materials, are considered through the classical lamination theory. The mechanical properties such as elastic moduli, thermal expansion coefficients and hygro-thermally induced residual stresses in the fiber metal laminates are obtained and compared each other. Also load carrying mechanism between metal sheets and composite layers in the FML are considered.

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청소년의 정신건강 관련 요인 연구 - 2019년 청소년건강행태온라인조사 자료를 이용하여 - (Factors Related to Mental Health of Juveniles - Using the Korea Youth Risk Behavior Web-Based Survey 2019 -)

  • 김경나
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.475-481
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    • 2020
  • 본 연구는 2019년 청소년 건강행태조사 온라인 조사 자료를 활용하여 연구대상자의 인구사회학적 특성, 정신건강 관련 특성을 알아보고 그에 따른 주관적 건강인지, 평상시 스트레스인지, 자살생각·자살계획·자살시도에 영향을 미치는 요인들을 알아보고자 하였다. 전체 청소년 대상자는 57,303명이며, 그 중 고등학생 27,919명(48.7%), 중학생이 29,384명(51.3%)이었다. 주관적 건강인지, 평상 시 스트레스 인지, 최근 12개월 동안 자살생각·자살계획·자살시도 등의 정신건강과 관련된 요인을 찾아보기 위해 연구대상 청소년들의 일반적인 특성 및 건강관련 특성 뿐 아니라 그들의 연관성을 분석하였다. 그 결과 청소년의 성별, 학교구분, 거주형태(부모님과의 동거여부), 경제상태, 학업성적, 주중 인터넷 사용시간, 흡연경험, 음주경험, 약물경험, 학교폭력치료경험, 성관계경험, 최근 7일 동안 잠으로 피로회복 정도, 최근 12개월 동안 슬픔 및 절망감 경험 등의 변수를 이용한 결과 모든 변수들이 그 정도는 다르나 정신건강에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다(p<0.05). 본 연구의 결과를 토대로 청소년의 건강행태 개선 및 정신건강 관련 예방적 대책 수립을 위한 기초 자료로 삼고자 한다.

표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 거동특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of High-Tension Bolted Joints' Behavior due to Surface Condition)

  • 조선규;홍성욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.421-430
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    • 1997
  • 본 연구에서는 숏브라스트한 후 무기징크 페인트로 도장한 무기징크면, 연마면, 흑피면에 대하여 정적 및 피로시험을 수행하여 기존의 연구결과와 비교평가함으로써 마찰면의 표면상태에 따른 고장력볼트 마찰이음부의 정적 및 피로거동을 규명하고자 하였다. 본 연구의 목적을 달성하기 위하여 일련의 정적 및 피로시험을 실시하고 토크관리법의 타당성 평가, 미끄러짐계수의 도출, 도입축력의 감소률 규명, 피로강도의 평가, 마찰면의 압축력 분포 조사 등을 수행하였다. 본 실험결과와 기존 연구자들의 연구결과를 종합적으로 검토한 결과 볼트의 설계축력 도입을 위한 토크관리법은 타당하며, 시간경과 및 반복하중의 작용에 따른 축력감소율을 고려할 때 설계축력의 110%로 초기축력을 도입하도록 규정한 시방서 기준은 적합한 것으로 평가되었다. 시간경과에 따른 도입축력의 초기감소율은 경과시간의 상용로그에 비례하는 것으로 나타났으며, 도입직후 약 20시간이 경과하면 일정한 값으로 수렴되고 있음을 알 수 있었고 이들은 마찰면의 표면조도와는 상관관계가 없는 것으로 평가되었다. 미끄러짐계수는 연마면, 무기징크프라이머 도포면, 흑피면 순으로 크게 나타났으며 미끄러짐하중은 도입축력에 크게 좌우되나 도입축력이 크면 마찰면의 표면조도의 손상으로 인하여 미끄러짐계수가 작아져 도입축력과 미끄러짐하중 사이에는 선형적 비례관계가 성립되지 않음을 알 수 있었다. 마찰면의 압축력 분포를 조사한 결과 내측볼트 주변의 마찰면적이 외측볼트 주변보다 응력방향에 있어서 더 넓게 분포하고 있는 것을 알 수 있었으며, 이는 외측볼트로부터 마찰접합에서 지압접합으로 천이되고 있는 것으로 판단된다.

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응력확대계수와 음향방출 변수를 이용한 피로균열 거동 연구 (Study on the Fatigue Crack Behavior by the Stress Intensity Factor and AE Parameters)

  • 윤동진;정중채;박휘립;김기복;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.412-423
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    • 2000
  • 응력확대계수와 음향방출 발생 관계를 이용해 균열 길이 및 균열 검출 능력을 평가할 수 있는 새로운 접근 방법을 파괴역학적인 관점에서 제시하였다. 이를 위해 강 교량 부재인 SWS 490B 강의 피로 균열 활동도를 음향방출 시험을 통해 관찰하였다. 표준 CT 시편에 대한 피로균열 진전 시 AE 특성을 관찰하는 실험을 진행하였으며, 기존의 AE 파라미터 분석은 물론 응력확대계수와 AE 발생거동 사이의 관계를 논의하였다. CT 시편 실험 결과에서 균열 성장 길이, AE 최대진폭, AE 에너지, AE hit 발생율 등과 같은 특정 변수들은 응력확대계수 값이 증가함에 따라 이들 값도 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 피로사이클 수에 따른 AE 에너지의 변화는 균열진전에 대한 활동성을 평가하는데 사용되는 효과적인 변수중의 하나임을 보여 주었으며, AE 에너지 분석은 균열 활동도와 AE 변수 사이의 관계를 평가하는데 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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손상치유 능력을 가지는 탄화규소의 강도 특성과 탄성파 특성 (Strength Properties and Elastic Waves Characteristics of Silicon Carbide with Damage-Healing Ability)

  • 김미경;안병건;김진욱;박인덕;안석환;남기우
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.337-341
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    • 2004
  • Engineering ceramics have superior heat resistance, corrosion resistance, and wear resistance. Consequently, these art significant candidates for hot-section structural components of heat engine and the inner containment of nuclear fusion reactor. Besides, some of them have the ability to heal cracks and great benefit can be anticipated with great benefit the structural engineering field. Especially, law fracture toughness of ceramics supplement with self-healing ability. In the present study, we have been noticed some practically important points for the healing behavior of silicon nitride, alumina, mullite with SiC particle and whisker. The presence of silicon carbide (SiC) in ceramic compound is very important for crack-healing behavior. However, self-healing of SiC has not been investigated well in detail yet. In this study, commercial SiC was selected as sample, which can be anticipated in the excellent crack healing ability. The specimens were produced three-point bending specimen with a critical semi-circular crack of which size that is about $50-700{\mu}m$. Three-point bending test and static fatigue test were performed cracked and healed SiC specimens. A monotonic bending load was applied to cracked specimens by three-point loading at different temperature. The purpose of this paper is to report Strength Properties and Elastic Waves Characteristics of Silicon Carbide with Crack Healing Ability.

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