• 한국정밀공학회지
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• 제24권4호
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• pp.123-130
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• 2007

Recently, a lot of work and interest have been devoted to the development of multiaxial fatigue parameters for fretting fatigue life prediction. In this study, the fretting fatigue lift and critical location ware estimated and evaluated through the multiaxial fatigue theories in a cylinder-on-flat contact configuration far Cr-Mo steel, SCM420, the material commonly is used in gears of the automobile and rollers of the conveyor. The strain-life curve was obtained from fatigue test for SCM420. The Fretting fatigue life and critical location were estimated through stress distributions, SWT-parameters and FS-parameters obtained from FEA. This paper showed possibility of applying multiaxial fatigue theories to fretting fatigue lift prediction comparing predicted life with experimental results.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.240-244
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• 2017

가스터빈 엔진의 구성품 개발단계에서 블레이드의 Aeromechanics 시험은 블레이드 진동설계와 구조 안정성 검증 프로세스 사이에서 중요한 연결 고리를 제공한다. 이 전제에 근거하여 본 연구에서는 NSMS(Non-Intrusive Stress Measuring Systems)를 축류 압축기 구성품 시험리그에 적용하여 Tip Timing 센서가 장착된 단에서 모든 블레이드의 정적/동적 변위를 시험적으로 측정하였다. 진동 특성 분석을 통해 블레이드 고주기 손상을 유발할 수 있는 피로임계위치(Fatigue Critical Location)에서의 진동 응력을 평가하였으며, 공력가진에 의한 비동기 진동응답 및 개별 블레이드 Mistuning 패턴을 제시하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.56-62
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• 2005

The fatigue analysis and lifetime evaluation are very important in design procedure to assure the safety and reliability of the rubber components. Fatigue lifetime prediction methodology of the rubber component was proposed by incorporating the finite element analysis and fatigue damage parameter from fatigue test. Finite element analysis of 3D dumbbell specimen and rubber component were performed based on a hyper-elastic material model determined from material test. The Green-Lagrange strain at the critical location determined from the FEM was used for evaluating the fatigue damaged parameter of the natural rubber. Fatigue life of the rubber component are predicted by using the fatigue damage parameter at the critical location. Predicted fatigue lifes of the rubber component agreed fairly well the experimental fatigue lives.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제19권3호
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• pp.261-279
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• 2005

The hot spot stress approach is usually adopted in the fatigue design and analysis of tubular welded joints. To apply the hot spot stress approach for fatigue evaluation of long span suspension bridges, the FEM is used to determine the hot spot stress of critical fatigue location. Using the local finite element models of the Tsing Ma Bridge, typical joints are developed and the stress concentration factors are determined. As a case for study, the calculated stress concentration factor is combined with the nominal representative stress block cycle to obtain the representative hot spot stress range cycle block under traffic loading from online health monitoring system. A comparison is made between the nominal stress approach and the hot spot stress approach for fatigue life evaluation of the Tsing Ma Bridge. The comparison result shows that the nominal stress approach cannot consider the most critical stress of the fatigue damage location and the hot spot stress approach is more appropriate for fatigue evaluation.

• International Journal of Automotive Technology
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• 제8권2호
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• pp.243-248
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• 2007

The durability of a cylinder head is influenced by the thermal and mechanical history during the manufacturing process, as well as engine operation. In order to improve the durability of cylinder head, both load from engine operation and the preload conditions from the manufacturing process must be considered. The aluminum cylinder head used for a HSDI diesel engine is investigated to reduce the possibility of high cycle fatigue crack in this study. FE analysis is performed to elucidate the mechanism of high cycle fatigue crack in the HSDI diesel cylinder head. Two separate approaches to increase the durability of the cylinder head are discussed: reducing load from engine operation and re-arranging preload conditions from the manufacturing process at the critical location of the cylinder head. Local design changes of the cylinder head and modification of pretension load in the cylinder head bolt were investigated using FE analysis to relieve load at the critical location during engine operation. Residual stress formed at the critical location during the manufacturing process is measured and heat treatment parameters are changed to re-arrange the distribution of residual stress. Results of FE analysis and experiments showed that thorough consideration of the manufacturing process is necessary to enhance the durability of the cylinder head.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1185-1191
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• 2010

장기운영된 항공기에는 비행시간의 누적에 따라 다양한 피로균열이 발생하며 이는 운영상 안전성 및 가동률을 저하시키는 요인이 된다. 이의 해결을 위하여 피로임계위치(Fatigue critical location, FCL)에 대한 균열 진전 해석은 매우 중요하다. 그러나 이러한 장기 운영된 항공기의 경우, 균열 진전 해석에 필수적인 FCL에서의 응력 스펙트럼 획득은 거의 불가능한 실정이다. 본 연구에서는 장기운영된 항공기 주익 구조물의 FCL에서의 균열 진전 해석을 수행하기 위하여, 먼저 주익 구조물에 대한 2차원 하드카피 형태의 도면으로부터 구축된 3차원 CAD 모델에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 또한 이러한 유한요소해석 결과 및 제한된 하중배수 자료를 기반으로 FCL에서의 전달함수와 응력 스펙트럼을 산출하였다. 상기 자료를 바탕으로 상용 균열 진전 해석 코드인 NASGRO를 이용하여 FCL에서의 균열진전해석을 수행하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권12호
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• pp.1281-1286
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• 2015

항공기는 다양한 임무를 수행함으로써 장기간 운영 시 비행시간 누적으로 인해 피로균열을 발생시킬 수 있다. 주익 구조물에 균열이 발생하면 수명단축 등 여러 문제점들이 발생할 수 있다. 이의 해결을 위해 피로임계위치(Fatigue critical location, FCL)에서의 균열진전 해석이 필요하다. 균열진전 해석을 위해서는 장시간의 응력 스펙트럼이 필요한데 실제 항공기에서 필요한 만큼의 데이터를 얻는 것은 막대한 시간과 비이 소요된다. 본 논문에서는 SwRI(South West Research Institute)보고서에 제시되어있는 임무별 단시간 하중배수 자료를 바탕으로 Peak-Valley Cycle Counting 을 진행하여 장시간의 응력 스펙트럼을 산출하는 알고리즘을 개발하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권2호
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• pp.129-136
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• 2017

본 연구의 목적은 항공기 주익 구조물에 대한 피로균열진전 해석 및 실험을 통하여 운영 기간에 따른 장기 운영 항공기의 손상허용성을 평가하는 하는 것이다. 이를 위하여 주익 구조물의 피로임계부위 2 곳을 대상으로, 선행 연구에서 개발된 알고리즘을 기반으로 산출된 피로응력 스펙트럼 및 상용 코드인 NASGRO 를 이용한 피로균열진전해석을 수행하고 그 결과를 참고문헌의 결과와 비교하여 피로응력 스펙트럼 및 균열진전해석방법의 타당성을 확인하였다. 또한 실제 주익 구조물에서 채취한 시험편 및 이와 동일 재료로 가공된 시험편을 대상으로 위의 피로응력 스펙트럼을 적용한 피로균열진전시험을 실시하고 그 결과를 이용하여 운영 기간에 따른 주익 구조물의 손상허용성을 평가하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제3권2호
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• pp.12-19
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• 2009

The research for the fatigue analysis is regarded greatly as important in aerospace field. Moreover, a study on the fatigue characteristic is very actively progressing. In this study, the fatigue life estimation was performed for Flaperon Joint which has FCL(fatigue critical location) of tilt-rotor UAV. The Flaperon Joint should be taken the various loads by several missions profiles of UAV. The fatigue load spectrum of Flaperon Joint is generated by the standard mission segment for the tilt-rotor UAV, and this spectrum is used for the fatigue test and analysis. The in-house fatigue analysis program is applied to calculate the fatigue life based on Stress-Life(S-N) method. The S-N curve is generated from the S-N data of Mil-Handbook by second order polynomial regression method. Moreover, the coefficient of determination is used to ensure how accuracy it has. In addition, the Goodman equation is used to consider the mean stress effect for evaluating more accurate fatigue life. Finally, the result of fatigue analysis is verified by comparing with the fatigue test result for the Flaperon Joint.

• 소음진동
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• 제10권4호
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• pp.686-691
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• 2000

In this paper a computer aided analysis method is proposed for durability assessment in the early design stages using dynamic analysis, stress analysis and fatigue life prediction method. From dynamic analysis of a vehicle suspension system, dynamic load time histories of a suspension component are calculated. From the dynamic load time histories and the stress of the suspension component, a dynamic stress time history at the critical location is produced using the superposition principle. Using linear damage law and cycle counting method, fatigue life cycle is calculated. The predicted fatigue life cycle is verified by experimental durability tests.