In this study, wave spectrum based fatigue analyses are studied for Turkey's adjacent coastal seas by using Maestro finite element analyzing software. Palmgren-Miner's method is used to obtain the fatigue safe life time. Palmgren-Miner's method was selected for the fatigue analyses because of its good acceptance of data from almost all classification societies such as Germanischer Lloyd, the American Bureau of Shipping, Det Norske Veritas, etc. The maximum stress regions of the structures are obtained by using finite element analyses, and the results are compared with the endurance limit of the W$\ddot{o}$hler diagram of AA5059 H321 aluminum alloy. The wave characteristics table given in this article is used to obtain the number of cycles for each sea condition. By using the wave characteristics table, the wave lengths, wave speeds, and cycles are obtained. This study is performed to estimate the lifetimes of a semi-swath type coast guard boat and/or commercial yacht projects, which are produced by using AA5059 H321 aluminum alloy, under different sea environment conditions. Fatigue examinations are performed for both head seas and oblique seas.
Mechanical components are to be produced with accurate dimensions in order to function properly in assemblies of a machine. Once designs of mechanical components are created, designers examine the designs by adopting many known experimental methods. A primary test method includes stress and strain evaluation of structural parts. In addition, fatigue test and vibration analysis are an important test method for mechanical components. Real experiments at a laboratory are established when products are manufactured. Since design changes should be done before producing the designs in factories, rapid modifications for new designs are required in production industries. FEM simulation is a proper choice for a design evaluation with speed at a detail stage in design process. This research focuses modeling and mechanical simulation of a mechanical component in order to ensure structural safety. In this paper, a universal joint, being used in driving axels of vehicles, is studied as a target component. A design model is created and tested in some ways by using commercial software of FEM. The designed component is being twisted to transmit heavy power and thus, torsional stress should be under strengths of the component's material. The next is fatigue analysis to convince fatigue cycles to be within the endurance limit of the material. Another test is a vibration analysis for rotational components. This research draws final conclusions from these test analyses and recommends whether the designed model is under safety condition in terms of mechanical structure.
Zhixin Zhang;Zhiqiang Cai;Khidhair Jasim Mohammed;H. Elhosiny Ali
Advances in concrete construction
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제15권1호
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pp.41-46
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2023
Sport has no age limit and can be done anywhere and in any condition with minimal equipment. The existence of sports spaces in all parts of the world is considered a citizen's right. One of the activities carried out in this field is installing sports equipment and structures in parks and encouraging citizens to use this equipment for physical health with the least cost and facilities. Installing sports structures in open spaces such as parks is a practical step for developing citizens' sports. Although using devices in parks is acceptable, it is more critical to meet scientific and technical standards. The components of these structures must have high strength and endurance against changes in environmental conditions such as humidity, temperature difference, and corrosion. Among the various causes of material degradation, corrosion has always been one of several fundamental causes of metal equipment failure. Sports structures in open spaces are not safe from corrosion. Uniform corrosion is the most common type of corrosion. This corrosion usually occurs uniformly through a chemical or electrochemical reaction across the surface exposed to the corrosive environment. Rust and corrosion of outdoor sports structures are examples of this corrosion. For this reason, in this research, with the green synthesis of silica nanoparticles and its application in outdoor sports structures, the life span of these structures can be increased for the use of physical exercises as well as their quality.
본 연구에서는 종래의 미소피로균열 성장속도 해석방법에 대한 수정안을 제시하고 수정 후의 방 법에 의해서 계산한 값들과 S4SC 탄소강에 대한 Nisitani와 Goto의 실험결과를 비교하여 계산한 값과 실험데이터 사이에 양호한 일치가 있음을 보였다. 이미 제시된 피로균열성장속도 식에는 하한계수준과 피로한도를 연관시키는 재료상수와 탄소성 거동에 대한 수정 및 균열닫힘효과를 나타내는 방법이 포함되어 있다. 본 연구에서 행한 수정중의 하나는 기하학적인 상수대신에 퍼만(Forman)의 탄성응력 강도계수 범위식을 이용하는 것이고, 다른 하나는 균열이 성장함에 따라 편심형단면으로 되면서 모멘트에 기인해 발생되는 굽힘효과를 고려하는 것이다. 이 방 법을 수명예측에 사용하면 용접구조물은 물론 기계구조물의 보다 정확한 수명예측이 가능할 것 이다.
피로하중(疲勞荷重)을 받는 RC 구조물은 정하중(靜荷重)을 받는 경우에 비(比)하여 큰 변형율(變形率)과 미세균열(微細龜裂)을 수반하게 된다. 계속되는 반복하중(反復荷重)으로 인하여 균열(龜裂)은 진전(進展)하게 되고 이러한 균열부(龜裂部)의 응력집중(應力集中)은 스터럽과 인장철근(引張鐵筋)의 변형율(變形率)을 계속 증가(增加)시키게 되어 결과적(結果的)으로 RC 구조물은 파괴(破壞)단계에 이르게 된다. 스터럽의 변형율(變形率)은 사인장균열(斜引張龜裂)이 발생(發生)하면서 급격한 증가(增加)를 보이게 되며 이와 같은 스터럽의 평균변형율(平均變形率)은 반복회수(反復回數)(N)의 증가(增加)에 따라 logN에 비례함을 알 수 있었다. 이와 같이 RC 구조물의 파괴(破壞)는 콘크리트의 균열성장(龜裂成長)과 밀접한 관계가 있다. 또한, RC 구조물의 피로수명(疲勞壽命)을 100만(萬) cycle로서 볼 때 이에 대한 피로강도(疲勞强度)는 정적극한강도(靜的極限强度)의 약 60~70% 정도로 알려져 있다. 본(本) 실험(實驗)에서 사용(使用)된 RC 구조물의 피로강도(疲勞强度)는 약 70%로서 기존의 연구결과(硏究結果)와 잘 부합됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 RC 구조물이 이보다 높은 피로하중(疲勞荷重)을 받게되면 피로수명(疲勞壽命)은 훨씬 짧아지게 되며, 이와 같이 피로하중(疲勞荷重)과 피로수명(疲勞壽命)과의 관계는 서로 반비례(反比例)함을 확인할 수 있었다.
잉크젯 프린팅이 전자 및 디스플레이 산업의 생산라인에 적용됨에 따라, 생산효율을 극대화하기 위해 잉크액적 토출불량 검사 소요시간의 단축이 요구되고 있다. 기존의 잉크액적 토출불량 검사방법은 주로 고배율 렌즈와 CCD 카메라를 직선운동을 하는 스테이지 상에 설치하여 잉크젯 프린트 헤드의 노즐배열과 평행한 방향으로 순차적으로 이동시키면서 토출되는 잉크액적을 비젼검사하는 것이었다. 그러나, 기존 방식은 60 초 혹은 그 이상의 검사시간을 요구하며, 특히 잉크액적 토출불량을 장시간 지속적으로 검사하는 것은 불필요한 기계적 진동을 야기시키는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 회전미러 방식의 고속 잉크젯 모니터링 모듈을 설계하여 검사시간을 18 초 내외로 단축하였으며, 검사 소요시간 단축을 위한 모듈의 설계 고려사항들에 대해 논의하도록 한다.
본 논문은 신공법인 carbon fiber rod로 보강된 교량 바닥판의 정적 및 피로성능개선 효과에 대한 것이다. 이 연구의 실험에서 적용된 보강변수는 등방성 및 이방성 보강이며, 보강성능을 평가하기 위하여 보강된 바닥판 시험체에 대해 정적 및 피로실험을 실시하여 그에 따른 내하성능, 균열 및 파괴양상 등을 분석하였다. 실험결과, 보강된 모든 시험체가 증설된 모르타르와 콘크리트와의 계면이 조기에 탈락하여 펀칭전단 파괴되는 양상을 보였다. 보강성능을 살펴보면, CFR로 보강된 바닥판은 무보강 시험체에 비해 극한강도, 강성, 피로수명 등에서 우수한 것으로 나타났다 또한 보강형식 측면에서는, 이방성 보강(CR-UE)이 등방성 보강(CR-E)보다 우수한 것으로 나타났다.
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제11권4호
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pp.155-165
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2010
As a promising candidate to replace the conventional floating gate flash memories, polysilicon-oxide-nitride-oxidesilicon (SONOS)-type nonvolatile semiconductor memories have been investigated widely in the past several years. SONOS-type memories have some advantages over the conventional floating gate flash memories, such as lower operating voltage, excellent endurance and compatibility with standard complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) technology. However, their operating speed and date retention characteristics are still the bottlenecks to limit the applications of SONOS-type memories. Recently, various approaches have been used to make a trade-off between the operating speed and the date retention characteristics. Application of high-k dielectrics to SONOS-type memories is a predominant route. This article provides the state-of-the-art research progress of high-k dielectrics applicable to SONOS-type nonvolatile semiconductor memories. It begins with a short description of working mechanism of SONOS-type memories, and then deals with the materials' requirements of high-k dielectrics used for SONOS-type memories. In the following section, the microstructures of high-k dielectrics used as tunneling layers, charge trapping layers and blocking layers in SONOS-type memories, and their impacts on the memory behaviors are critically reviewed. The improvement of the memory characteristics by using multilayered structures, including multilayered tunneling layer or multilayered charge trapping layer are also discussed. Finally, this review is concluded with our perspectives towards the future researches on the high-k dielectrics applicable to SONOS-type nonvolatile semiconductor memories.
Fretting is a potential degradation mechanism of structural components and equipments exposed to various environments and loading conditions. The fretting degradation, for example, for example, can be observed in equipments of nuclear, fossil as well as petroleum chemical plants exposed to special environments and loading conditions. It is well known that a cast stainless steel(CF8M) used in a primary reactor coolant(RCS) degrades seriously when that material is exposed to temperature range from 290$\^{C}$∼390$\^{C}$ for long period. This degradation can be resulted into a catastrophical failure of components. In the present paper, the characteristics of the fretting fatigue are investigated using the artificially aged CF8M specimen. The specimen of CF8M are prepared by an artificially accelerated aging technique holding 180hr at 430$\^{C}$ respectively. Through the investigations, the simple fatigue endurance limit of the virgin specimen is not altered from that obtained from the fatigue tests imposed the fretting fatigue. The similar tests are performed using the degraded specimen. The results are not changed from those of the virgin specimen. The significant effects of fretting fatigue imposed on both virgin and degraded specimen on the fatigue strength are not found.
본 논문은 4-매 주자직 유리섬유/에폭시 적층 복합재가 적용된 철도차량 경량 대차프레임의 피로 수명 및 강도 평가에 대해 기술한다. 대차프레임 경량화 재질로 적용된 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로특성 평가를 위하여 경사, 위사 그리고 $0^{\circ}/90^{\circ}$ 방향으로 적층된 시험편에 대하여 인장-압축 피로시험을 수행하였다. 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로시험은 5Hz의 주파수, -1의 응력비(R), $10^7$의 피로수명을 갖도록 하였다. 또한, JIS E 4207의 하중조건에 따른 대차프레임의 피로강도 평가를 Goodman 선도를 통하여 수행하였다. 유리섬유/에폭시 적층 복합재 경량 대차프레임의 피로수명 및 강도 평가기준을 만족하였으며, 무게를 고려할 경우 기존 대차프레임 재질인 SM490A 금속재에 비하여 우수한 피로특성을 갖는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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