• 제목/요약/키워드: Fatigue Curve

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한국형 고속전철용 기어의 시편 및 실물 피로강도 평가 (Bending fatigue strength comparison of specimen and actual gear for Korea High-Speed Train)

  • 이동형;서정원;문경호;최경진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.399-403
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    • 2002
  • The transmission system of high speed train serve in the severe condition compared with those of other trains, namely, they have to transmit high power to run with high speed and they have to make maximum use of the limited space. To clarify the strength of gear for Korea High-Speed Train, a bending fatigue test of gear specimen is performed and compare with actual gear's. From this result, specimen test is useful to infer S-N curve and endurance limit of actual gear that much time and expense are consumed.

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Reliability of articulated tower joint against random base shear

  • Islam, Nazrul;Ahmad, Suhail
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제27권1호
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    • pp.33-48
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    • 2007
  • An Articulated tower is one of the compliant offshore structures connected to the sea-bed through a universal joint which is the most vulnerable location of the tower that sustains the randomly fluctuating shear stresses. The time history response of the bottom hinge shear is obtained and presented in the spectral form. The fatigue and fracture reliability assessment of the tower joint against randomly varying shear stresses have been carried out. Non-linear limit state functions are derived in terms of important random variables using S-N curve and fracture mechanics approaches. Advanced First Order Reliability Method is used for reliability assessment. Sensitivity analysis shows the influence of various variables on the hinge safety. Fatigue life estimation has been made using probabilistic approach.

변후용접판재의 피로균열성장거동에 미치는 재분포잔류응력의 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of Redistributed Residual Stresses on Fatigue Crack Growth Behaviors in the Welded Plate with Various Thickness)

  • 차용훈
    • 한국안전학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.17-23
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    • 1995
  • Though the magnitude is decreasing, the compressive residual stress is always distributed during fatigue crack growth near the crack tip. This means that the residual stress is released during fatigue crack growth due to the alternative load. ${\Delta}K_{IV}$ is modified by using the initial residual stress and the redistributed residual stress in uniform and various thickness welded specimens. The former is denoted by ${\Delta}K_{IV.eff.i}$ and the latter is denoted by ${\Delta}K_{IV.eff.i}$. ${\Delta}K_{IV.eff.i}$ gives more accurate relations in da/dN vs. ${\Delta}K_{IV}$ curve, however the difference is very small.

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취성/연성 파괴에 대한 수명예측 모델 및 신뢰성 설계 (Development of Reliability Design Technique and Life Prediction Model for Electronic Components)

  • 김일호;이순복
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1740-1743
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    • 2007
  • In this study, two types of fatigue tests were conducted. First, cyclic bending tests were performed using the micro-bending tester. A four-point bending test method was adopted, because it induces uniform stress fields within a loading span. Second, thermal fatigue tests were conducted using a pseudo power cycling machine which was newly developed for a realistic testing condition. The pseudo-power cycling method makes up for the weak points in a power cycling and a chamber cycling method. Two compositions of solder are tested in all test condition, one is lead-free solder (95.5Sn4.0Ag0.5Cu) and the other is eutectic lead-contained solder (63Sn37Pb). In the cyclic bending test, the solder that exhibits a good reliability can be reversed depending on the load conditions. The lead-contained solders have a longer fatigue life in the region where the applied load is high. On the contrary, the lead-free solder sustained more cyclic loads in the small load region. A similar trend was detected at the thermal cycling test. A three-dimensional finite element analysis model was constructed. A finite element analysis using ABAQUS was performed to extract the applied stress and strain in the solder joints. A constitutive model which includes both creep and plasticity was employed. Thermal fatigue was occurred due to the creep. And plastic deformation is main damage for bending failure. From the inelastic energy dissipation per cycle versus fatigue life curve, it can be found that the bending fatigue life is longer than the thermal fatigue life.

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설계변수별 연속철근 콘크리트 포장의 피로수명 연구 (Study on Fatigue Life of Continuously Reinforced Concrete Pavement with Design Parameter)

  • 박종섭;강영종
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • 초기 설계조건이 반영된 연속철근 콘크리트 포장의 피로수명을 규명하고자 시험체를 제작하여 피로시험을 실시하였다. 유한요소해석 결과분석과 사용되는 재료의 특성을 고려하여 축소된 8개의 시험체를 제작하였다. 피로시험에 앞서서 정적파괴하중 결정과 균열발생 및 진전 상황을 추정하고자 정적하중재하 시험이 실시되었다. 피로시험 결과로부터 초기발생균열의 간격이 증가할수록 피로수명이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 콘크리트 슬래브 표면 가까이에 철근을 배근한 시험체가 슬래브 중앙에 철근을 배근한 시험체 보다 우수한 피로수명을 나타내었다. 또한, 지반조건의 변화가 균열발생 및 피로수명에 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과는 국내 고속도로에 건설된 연속철근 콘크리트 포장의 유지보수에 적극 활용될 수 있을 것이다.

가변진폭하중에서의 자동차 고무 부품의 피로 수명 예측 (Fatigue Life Prediction of Automotive Rubber Component Subjected to a Variable Amplitude Loading)

  • 김완수;김완두;홍성인
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권4호
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    • pp.209-216
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    • 2007
  • 가변진폭 하중에서 고무부품의 피로수명 예측방법에 대하여 연구하였다. 서로 다른 변위에서 변위제어 피로시험을 수행하였으며 피로손상변수로 최대 Green-Lagrange 변형률을 선정하였다. Green-Lagrange 변형률에 의한 고무의 피로수명 곡선은 3차원 덤벨시편의 비선형 유한요소법을 이용하여 결정하였다. 피로수명 예측을 위하여 가변진폭 하중이력으로 SAE의 하중이력을 이용하였다. 레이스트랙법과 단순화된 레인플로집계법을 이용하여 하중이력신호를 축약하였다. 누적손상피로를 계산하는 방법으로 수정Miner 법칙을 이용하였으며, 최종적으로 하중이력신호에서 최대 진폭의 30% 이하를 노이즈로 간주하여 예측하였을 경우의 피로수명은 실제 가변진폭 하중 하에서의 피로시험결과와 비교적 잘 일치하였다.

저상버스용 하이브리드 복합재 조인트부의 통계적 피로수명평가 (Evaluation of Statistical Fatigue Life of Hybrid Composite Joints in Low-Floor Bus)

  • 정달우;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1705-1713
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    • 2010
  • 피로시험의 결과가 큰 편차를 보이는 하이브리드 복합재 조인트부에 대해서 통계적 피로수명 평가법을 이용하여 신뢰도 높은 피로수명을 추정하고자 한다. 저상버스 차체에 사용되는 하이브리드 복합재 조인트부를 절취하여 시험대상으로 하였으며, 이 조인트 시편으로 외팔보형 피로굽힘시험을 수행하였다. 피로시험 데이터를 정규분포, 대수정규분포, 와이블 분포를 이용하여 근접시킨 피로수명 곡선들과 각각 비교함으로써 하이브리드 복합재 조인트부의 내구수명 추정에 가장 적합한 확률분포를 선정하였다. 선정된 와이블 확률분포를 이용해 확률-응력-수명(P-S-N) 곡선을 구함으로써 하이브리드 복합재 조인트부에 대한 통계적 수명예측 평가절차와 신뢰성설계의 기초자료를 제시하였다.

쇼트피닝 처리를 한 베어링강의 고사이클 피로수명 및 파괴거동 (High Cyclic Fatigue Life and Fracture Behaviors of Shot-Peened Bearing Steel)

  • 윤상재;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1119-1129
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    • 2011
  • 쇼트피닝(shot-peening) 처리를 한 베어링강의 고사이클 피로거동을 연구하였다. 열처리한 베어링강(JISSUJ2) 시험편과 열처리 후 쇼트피닝 표면가공을 추가한 시험편을 사용해 회전굽힘피로시험을 수행하고 파단 된 시험편의 파면을 분석하였다. 시험편의 피로파괴는 표면 결함에서 비롯된 표면 파괴와, 내부의 비금속개 재물에서 비롯된 내부형 파괴의 두 종류로 발생하였다. 내부 파괴의 경우 비금속 개재물 주변에 어안(fisheye) 모양의 파괴양식이 관찰되었다. 개재물은 표면으로부터의 깊이와 형상에 따라 피로 수명에 큰 영향을 주었다. 쇼트피닝 가공을 한 베어링강은 저사이클 하중영역 및 고사이클 하중영역에서 모두 피로수명이 향상되었으며, 하중이 작아질수록 피로수명의 개선은 더욱 커졌다. 또한 2 모수 와이블(Weibull) 분포를 이용하여 베어링강의 확률-응력-수명 (P-S-N) 곡선을 구하여 신뢰도 높은 피로수명 예측을 하였다.

원자로용기 건전성평가를 위한 RVIES 시스템의 개발 (Development of a RVIES Syetem for Reactor Vessel Integrity Evaluation)

  • 이택진;최재붕;김영진;박윤원;정명조
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권8호
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    • pp.2083-2090
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    • 2000
  • In order to manage nuclear power plants safely and cost effectively, it is necessary to develop integrity evaluation methodologies for the main components. Recently, the integrity evaluation techniques were broadly studied regarding the license renewal of nuclear power plants which were approaching their design lives. Since the integrity evaluation process requires special knowledges and complicated calculation procedures, it has been allowed only to experts in the specified area. In this paper, an integrity evaluation system for reactor pressure vessel was developed. RVIES(Reactor Vessel Integrity Evaluation System) provides four specific integrity evaluation procedures covering PTS(Pressurized Thermal Shock) analysis, P-T(Pressure-Temperature) limit curve generation, USE(Upper Shelf Energy) analysis and Fatigue analysis. Each module was verified by comparing with published results.

요소 응력을 이용한 겹침 용접부의 피로 강도 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Fatigue Strength of Welded Lap Joint with Element Stress Approach)

  • 김현수;신상범;김명현;박동환
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제32권1호
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    • pp.61-65
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    • 2014
  • The purpose of this study is to evaluate the applicability of the element stress to establish S-N design curve for the welded lap joint with thin plates below 2mm thickness. In order to do it, the extensive fatigue tests of the welded lap joints with INVAR alloy were performed. With the results, the deign S-N curves for the lap-weld were established by using the reference stresses such as the nominal stress range at the weld throat area, hot spot stress range and element stress range, and compared with regard to the standard deviation. The standard deviation of S-N curves with element stress range was less than that of S-N curves with other reference stresses. In addition, FEA results show the amount of the element stress is less sensitive to mesh size. Based on the results, it can be concluded that the element stress is to be used as the reference stress for the design S-N curves of the welded lap joint.