• 제목/요약/키워드: Dynamic fatigue test

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선회주행 시 차체의 비틀림 특성에 관한 연구 (A Study on Torsional Characteristics of the Car Body Types at Cornering Motion)

  • 이준성;조성규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.739-744
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    • 2017
  • 탄성변형과 피로손상은 카트의 주행성능에 영향을 미치는 것으로 카트 프레임에 영구변형을 유발할 수 있다. 카트프레임은 현가장치와 다른 장치를 포함하지 않으므로 두 가지 변형에 결정적인 영향을 미칠 수 있는 코너주행 시 동적 거동은 비틀림 변형이 원인이 된다. 선회주행 시 카트의 동적 거동을 분석하기 위해 카트의 GPS추적이 실시간으로 이루어지고 카트 프레임에 작용하는 비틀림 응력값을 측정하였다. 레저카트와 레이싱카트의 재료물성치들은 인장실험을 통해 얻었다. 비틀림 응력집중과 프레임 변형은 얻어진 결과 값을 토대로 프레임의 응력해석을 통하여 파악하였다. 개발된 주행분석장치를 이용하여 레저카트와 레이싱카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고 이를 통한 코너에서 카트의 주행거동을 살펴보았다. 카트가 곡선주행 시 원심력으로 인해 하중이동이 발생하였으며 카트프레임에 비틀림 응력이 발생하였다. 예를 들어 레저카드의 경우, 40 km/h의 속도로 운전할 때 최대 비틀림 피로한도를 측정한 최대 비틀림응력은 230 MPa이며 비틀림 피로한도계수는 0.65를 나타내었다. 뿐만 아니라 카트의 선회 시 운전요소들을 운전측정시스템을 인스톨한 실측장비에서 측정하였으며 카트의 운전거동은 수직변위에 의해 측정하였다.

유압 호스의 진동 내구성 평가를 위한 지그의 구조적 안정성에 관한 연구 (A Study on the Structural Stability of a Jig for Evaluating the Vibration Durability of a Hydraulic Hose)

  • 김재실;전민승
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.125-131
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    • 2021
  • For the vibration reliability tests, the jigs for mounting the test specimen on a vibration reliability tester are required. The dynamic stabilities of the jigs should be verified before the tests for obtaining the accurate reliability of the test specimen. This paper proposes an analytical technology for ensuring the dynamic structural stability for the test setup including the jig. The technology includes the mode analyses for checking resonance, the harmonic analyses for evaluating the dynamic structural stability of test setup including the jig, and the fatigue analyses for obtaining the durable reliability time with calculating the life cycles at the area of weakness. The cause investigation of the damaged jig during vibration reliability test of a rubber hose and the design of new revised jig are performed by using the technology. The vibration reliability test for the rubber hose with the new revised jig by analysis results is successfully conducted without any problem. Therefore the jig's design technology proposed in this paper may be useful for other items as well.

현장측정을 통한 노후 레일의 피로수명 평가에 관한 연구 (A Study on Estimation of Fatigue Life of Aged Continuous Welded Rail using the Field Test)

  • 공선용;성덕룡;김준형;박용걸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.352-364
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    • 2007
  • It is essential to reduce track maintenance costs and to extend the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage. As recently train load decrease and rail joints wear down less, the periodic replacements of continuous welded rails can be extended. There are many kinds of rail damage like squat, head-check and corrugation. These can be taken nondestructive or naked eye test. So the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage were examine with focusing on a crack of rail bottom of continuous welded rail. Therefore, this study measure dynamic response of track by metro train load, it compute impact coefficient and track spring coefficient for estimating a condition of actual track system. Also, it is converted the measured stress waveform into stress frequency histogram by the rain-flow counting methods, and then the equivalence of stress is calculated. As apply s-n curve of a new welded rail, accumulated fatigue damage ratio of laid rail and remaining service lives is estimated. This study suggest a plan of the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage classified by the types of track system.

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Experimental study of buckling-restrained brace with longitudinally profiled steel core

  • Lu, Junkai;Ding, Yong;Wu, Bin;Li, Yingying;Zhang, Jiaxin
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권6호
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    • pp.715-728
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    • 2022
  • A new type of buckling-restrained braces (BRBs) with a longitudinally profiled steel plate working as the core (LPBRB) is proposed and experimentally investigated. Different from conventional BRBs with a constant thickness core, both stiffness and strength of the longitudinally profiled steel core along its longitudinal direction can change through itself variable thickness, thus the construction of LPBRB saves material and reduces the processing cost. Four full-scale component tests were conducted under quasi-static cyclic loading to evaluate the seismic performance of LPBRB. Three stiffening methods were used to improve the fatigue performance of LPBRBs, which were bolt-assembled T-shaped stiffening ribs, partly-welded stiffening ribs and stiffening segment without rib. The experimental results showed LPBRB specimens displayed stable hysteretic behavior and satisfactory seismic property. There was no instability or rupture until the axial ductility ratio achieved 11.0. Failure modes included the out-of-plane buckling of the stiffening part outside the restraining member and core plate fatigue fracture around the longitudinally profiled segment. The effect of the stiffening methods on the fatigue performance is discussed. The critical buckling load of longitudinally profiled segment is derived using Euler theory. The local bulging behavior of the outer steel tube is analyzed with an equivalent beam model. The design recommendations for LPBRB are presented finally.

제강 슬래그 및 순환골재를 사용한 순환 아스팔트 혼합물의 장기 공용성 평가 (Long-Term Performance Evaluation on the Recycled Asphalt Concrete Using the Steel Slag and Reclaimed Asphalt Pavement Aggregates)

  • 박경원;장동복;이종민;강병화;김형배
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.633-641
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    • 2021
  • 본 연구에서는 철강산업 부산물인 제강슬래그 및 폐아스팔트 콘크리트포장 파쇄물인 순환골재를 사용하여 아스팔트 혼합물용 천연골재를 대체 가능성을 파악하고 제강슬래그를 활용한 아스팔트 혼합물의 공용성 평가를 수행하였다. 일반 WC-2와 Slag WC-2(R)에 대한 평가는 동일한 조건으로 수행하였으며, 수행기관은 국가 공인시험기관(KTR) 및 한국도로학회로 각 기관의 연구용역을 통해 평가되었다. 동적안정도, 동탄성계수, 피로균열 시험결과 슬래그 아스팔트 혼합물이 일반 아스팔트 혼합물에 비해 각각 140%, 저온·고온 487·350%, Low·Middle·High Stress Level 32·325·900% 증가하는 것으로 조사되었다. 함부르크 휠 트래킹 시험결과 두 가지 혼합물의 수분저항성이 우수한 것으로 조사되었으나, 슬래그 아스팔트 혼합물 시험결과에 변곡점이 없고 변위발생량이 낮아 일반 혼합물 대비 우수한 것으로 조사되었다. 장기공용성 평가(APT) 결과 슬래그 아스팔트 혼합물에서 소성변형 발생량이 6.5% 적게 발생하였으며, 표층, 기층 및 하부층의 압축량을 분석한 결과 슬래그 포장도로의 표층 소성변형 저항성이 45% 높게 조사되었다.

피로현상에 의한 광디스크의 파손 (Fatigue failure of the optical disc)

  • 황효균;김남웅;단병주;김종만;김외열;이진우
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1056-1061
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    • 2003
  • CD-R disc drive is one of the basic options of personal computer today. In this trend, various CD-R discs can be purchased in every market. Even very low quality discs are in market too. Today's CD-R disc drive is being operated over 10,000 RPM. So the possibility of the disc fracture is growing faster. Sometimes, during the test of a new disc drive by various methods to confirm the quality of it, fracture of the disc happens. And it happens in end user's personal computer scarcely. In this reason, new methods to confirm the quality and the failure mechanism of the optical disc are studied in this paper.

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천연(天然)고무의 Damping Property에 관(關)한 연구(硏究) (A study on the Damping Properties of NR Vulcanizates.)

  • 최재운;백남철
    • Elastomers and Composites
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    • 제20권3호
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    • pp.189-204
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    • 1985
  • The purpose of this study is to examine the dynamic properties, especially the damping and fatigue properites, of NR vulcanizates and to find out the vulcanizate which can be used as damping materials in industry. The results of this study can be summarized as follows: 1. In the ODR test, the S-2 vulcanizate was the fastest one in terms of having reached to optimum cure times($t_{90}$) and, with the same formula, when 50phr of HAF carbon black loaded, the shortest optimum cure times has shown. 2. The S - 2 vulcanizate was the best than the others in the physical properties. In aging properties, however, the E - 1 vulcanizate appeared to be better than the other vulcanizates. 3. The results of the RDS test for the NR vulcanization system under the condition of 0.1% strain amplitude and 1 Hz frequency showed no connection between Tg and the the nature of the crosslinking system, but 50phr loading of HAF carbon black increased Tg. The damping values of vulcanizates in the elastic region showed a strong relations the damping values and the crosslinking system. The S - 2 vulcanizate with higher crosslink density had lower damping values than other vulcanizates, and furthermore, the SH - 2 vulcanizates with 50phr loading of HAF carbon black increased the damping values. 4. The Goodrich Flexometer test showed that the heat buildup for the gum NR vulcanizates was less than for those which contained 50phr of HAF carbon black. In particular, the fatigue life of the vulcanizate with lower damping values appeared to be longer than that of the vulcanizates with higher damping values. In the fatigue test, the increasment of the loading or the temperature, applied to the vulcanizates, appeared to be shorten their fatigue life.

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4점 굽힘시험에서 코디어라이트 세라믹 담체의 고온설계기준 (High Temperature Design Criteria of Cordierite Ceramic Substrate in Four-point Banding)

  • 백석흠;박재성;최현진;조석수;주원식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.173-174
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    • 2008
  • The four-point bending test is a widely used method to determine material parameters. The aim of the present study was to evaluate the flexural strength (or modulus of rupture) and the Weibull modulus of cordierite ceramic substrate by means of four-point bending tests. The strength data from experiments followed Weibull statistics. These data indicate that the fatigue effects are more severe when the substrate temperature in the peripheral region is near $200^{\circ}$. At temperatures well above $200^{\circ}C$ the available design strength can be as high as 65% as substrate's initial strength.

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고무-점토 나노복합체 물성 및 피로내구성 평가 (Characterization and Fatigue Life Evaluation of Rubber/Clay Nanocomposites)

  • 우창수;박현성;조득환;전영식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1199-1203
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    • 2011
  • 실리게이트의 층간에 나노충진제를 삽입하여 합성한 고무-점토 나노복합체에 대해 $70-100^{\circ}C$의 고온상태에서 정적 및 동적시험을 수행하여 기존 고무소재보다 기계적 물성이 우수함을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 부품의 취약부위에서 발생하는 최대 그린-라그랑지 변형률을 피로손상변수로 하여 설계 초기단계에서도 짧은 기간에 고무부품의 피로수명을 예측할 수 있는 방법을 개발하여 피로내구성을 평가한 결과, 실제 엔진마운트에 대한 피로시험을 통해 얻어진 피로수명과 예측수명이 비교적 정확하게 예측됨을 확인하였다.

공기 가진력에 의한 팬 블레이드 구조 안정성 평가에 관한 연구 (A study on the Structural Stability about the Fan Blade by the Air Excited Forces.)

  • 정규강;김경희;조생현
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.93-101
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    • 2000
  • 엔진 운용 중에 유로(flow Path)에 놓여 있는 팬 블레이드(blade)들은 많은 외부하중에 노출되어 있어서 고주기 피로(high cycle fatigue)에 의한 피로 파괴의 위험성이 크다. 그 중 가장 중요하게 평가되는 것이 주기적인 가진력에 의한 공진 현상과 그에 따른 피로파괴 가능성이다. 본 논문에서는 유동장 (flow field)이 지주(struts)에 의해 영향을 받게 되고, 이러한 유동장의 분포가 지주 후방에서 주기함수 형태로 팬 블레이드를 가진 할 때, 팬 블레이드에서의 진동 응답 특성과 구조적인 안정성을 평가하였다. 팬 블레이드의 피로강도를 시험적으로 평가하고, 팬 블레이드 전방 지주에 의한 공기 가진력을 가정하여 유한 요소 해석을 통한 구조적 안정성을 평가하였다. 그리고 엔진 시험에서 측정된 서지 압력 하중을 팬 블레이드의 유한요소 모델에 적용하여 구조적 영향을 평가함으로써 팬 블레이드의 구조적인 안정성을 확인하였다.

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