• 한국추진공학회지
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• 제26권5호
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• pp.1-10
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• 2022

로켓엔진용으로 개발된 구리크롬 합금에 대해 저주기 피로시험을 수행하고 여러가지 피로수명 예측방법을 이용해 예측수명을 구하여 이를 시험수명과 비교하여 보았다. 피로수명 예측방법으로는 Coffin-Manson 관계식, 소성 및 전 변형률 에너지 밀도 관계식, Smith-Watson-Topper 관계식, Tomkins 관계식, Jahed-Varvani 관계식 등 총 6가지 방법을 이용하였다. 피로 예측수명을 계산한 결과 모든 방법에서 시험수명 대비 분산범위 2 이내를 만족하였다. 예측수명 편차의 정량적 확인을 통해 전 변형률 에너지 밀도 관계식이 가장 우수한 결과를 나타냈다.

• 대한기계학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.49-60
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• 1991

본 연구에서는 "피로계수" (Fig.1)라는 새로운 개념을 도입하여 피로수명을 예측하였다. 먼저, 임의의 피로주기에서 피로계수 감소율은 피로주기의 지수함수를 따른다는 가정을 사용하고, 이를 적분하여 피로계수의 함수로 표현되는 피로수명식을 얻었다. 그리고 이 식에 변형률 파괴기준을 적용하여 최종적인 피로수명 예측식을 유도하였다. 이렇게 유도된 식은 재료상수가 결정되었을 때 임의의 응력상태하에서 의 피로수명을 예측할 수 있게 된다. 제안된 식을 탄소섬유 복합적층판에 적용하여 단일 응력에서의 피로 수명을 예측한 결과, 본 연구에서 제안한 피로수명 예측식(H '||'&'||' H curve)이 기존의 식보다 실험치와 더 잘 일치함을 알 수 있었다. 아울러 탄소섬유 강화 복합재료의 제반 피로특성을 살펴보았다.다.

• 한국가스학회지
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• 제16권3호
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• pp.29-34
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• 2012

모든 구조물의 붕괴 사고로부터 인명과 재산의 손실을 방지하기 위하여 안전 설계 및 안전사용 방법을 찾는 것은 필요하며 피로해석으로부터 피로균열의 초기수명 및 전파수명과 함께 전 피로수명을 평가하는 것은 매우 중요하다. 본 연구의 목적은 교량, 선박, 가스 저장 시설을 포함하여 완전 용입이 어렵고 최종 파괴될 때까지 피로 수명 비를 계산하기 어려운 미 용입 십자형 필릿 용접 구조물에서 잘 나타나는 피로균열이 루트 부로부터 발생할 때 초기수명과 전파수명을 파악하는 것이다. 그 결과 피로파괴에 대한 각 피로수명 비는 재료 두께에 따라 5% 범위의 차이가 있으나 전반적으로 초기수명 비는 34~39% 범위이고 전파수명 비는 61~66%범위로 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권1호
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• pp.85-93
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• 2012

본 연구에서는 용접부의 형상을 고려하여 머플러의 피로수명을 예측하는 프로세스를 개발하였다. 피로수명 예측 프로세스 개발을 위해 머플러의 굽힘 피로시험을 진행한 후 M-N선도를 획득하고, 파손이 발생한 용접부의 형상을 모델링 한 후 정적하중해석을 실시하고, 해석결과를 이용하여 응력집중계수를 구하였다. 응력집중계수는 피로노치계수를 구하는데 사용되며, 이를 바탕으로 피로수명을 예측하였다. 시험결과와 예측결과의 비교를 통해서 피로수명 예측의 타당성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.567-573
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• 2017

자동차 부품 중 드라이브 샤프트는 엔진에서 발생하는 토크를 바퀴에 전달하는 동력 전달장치의 핵심 부품이다. 엔진에서 입력되는 비틀림 하중과 주행 중 발생하는 실동하중에 의한 부품의 파손을 방지하기 위해, 고주파 열처리로 강도 및 피로수명이 개선되고 있다. 본 연구에서는 고주파 열처리에 따른 드라이브 샤프트의 피로수명을 정량적으로 평가할 수 있는 피로수명 평가기법을 구축하였다. 드라이브 샤프트의 소재인 SAE10B38M2 강재로 모재 및 경화깊이가 서로 다른 고주파 열처리 시편 두 종을 제작하여 비틀림 하중 하에서의 전단 변형률 제어 피로시험을 진행하였고, 변형률-수명 피로수명 평가에 필요한 피로 물성값을 구하였다. 얻어진 피로 물성값을 이용하여 드라이브 샤프트의 변형률 기반 피로해석을 진행하였으며, 얻어진 피로수명 결과를 시제품 피로시험 결과와 비교하여 해석기법의 타당성을 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권8호
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• pp.869-876
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• 2013

본 연구에서는 초기 개발 단계에서 신속하면서도 정확한 머플러의 피로 수명을 예측하기 위하여 인공신경망을 통해서 용접부 특성을 고려한 머플러의 피로 수명을 예측하는 프로세스를 개발하였다. 머플러 피로와 파손 특성을 파악하기 위하여 굽힘 피로 시험을 수행하였다. 머플러 용접부 특성을 고려하기 위하여 인공신경망 학습 변수로 용접부 최대 응력을 선정하였으며 이를 이용하여 피로수명을 예측하였다. 인공신경망과 기존 피로 노치 계수를 이용한 피로 수명 예측 결과 비교를 통하여 인공신경망을 이용한 머플러 피로 수명 예측 방법의 타당성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권3호
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• pp.259-267
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• 2014

치과용 임플란트를 대상으로 하여 건전환경 및 생체 내의 인자들을 유사하게 반영한 생체유사환경 하에서 피로시험을 수행하였다. 생체유사환경으로는 링거액 환경과 인공타액환경을 각각 사용하였다. 우선 건전환경과 생체유사환경 하에서의 피로수명 및 피로한도를 평가하였다. 또한 피로수명을 향상시킬 수 있는 한 가지 방법을 제안하였다. 인공타액 하에서의 피로수명이 링거환경보다 대체적으로 감소하였다. 시편에 대한 부식작용은 인공타액이 링거액보다 훨씬 크다. 이러한 부식의 차이가 두 경우의 피로수명의 차이로 나타난 것으로 판단된다. 질화처리된 지대주 나사의 질화경화층을 제거하고, 질소확산층을 최표면으로 하는 지대주 나사를 사용한 임플란트의 피로수명은 텅스텐카바이드를 코딩한 기존 제품에 비해 최대 8배의 피로수명 향상효과가 확인되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권10호
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• pp.1163-1169
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• 2014

본 연구에서는 자동차 서스펜션 구조에 일반적으로 사용되는 용접부 형상에 대하여 굽힘 하중에 의한 피로수명을 예측할 수 있는 절차를 개발하였다. 이종 재료로 이루어진 실제 제품 용접 연결부의 피로수명 예측을 위해, 복잡한 형상의 제품을 단순화한 용접 시편을 설계하고 이에 대한 굽힘 피로 시험을 진행한 후 모멘트-피로수명(M-N) 선도를 제시하였다. 응력 집중에 의한 영향을 분석하기 위해 시편의 형상을 모델링 한 후 정적 하중에 대한 유한요소해석을 수행하여 균열 발생부의 응력을 구하고 응력-피로수명(S-N) 선도를 제시하였다. 유한요소해석을 통해 구한 응력과 이론 계산을 통해 구해준 응력을 이용하여 응력집중계수를 계산하였고, 응력집중부의 피로평가 방법 개선을 위해 보편적으로 사용되는 피로노치계수 평가법과 굽힘 피로 시험 결과를 비교 검토하였다. 그 결과, 이종 재질 용접 연결부의 정확한 피로 수명평가를 위해서는 기하형상을 고려한 피로노치계수 평가 분석뿐만 아니라 두 소재의 맞대기 용접 시편에 대한 피로 시험을 수행해 주어야 할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.594-599
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• 2011

본 논문은 마그네슘합금 AZ31의 피로파손수명의 확률론적 특성과 신뢰성에 미치는 경계조건의 영향을 평가하였다. 경계조건으로 시편두께와 응력비 그리고 최대피로하중을 적용하였으며, 각 경계조건별로 세부 실험조건에 대한 피로균열전파실험을 수행하여 피로파손수명에 대한 통계 데이터를 획득하였다. 마그네슘합금의 피로파손수명의 통계적 해석을 위하여 3-모수 와이블분포를 사용하였다. 시편두께가 두꺼울수록, 응력비가 클수록, 그리고 최대피로하중이 작을수록 통계적 피로파손수명이 길게 나타났다. 반면에 시편두께가 얇을수록, 응력비가 작을수록, 그리고 최대피로하중이 클수록 신뢰성이 급격히 감소하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제17권3호
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• pp.48-55
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• 2013

본 연구에서는 피로 손상된 용접이음의 피로수명 향상을 위한 방법으로 햄머피닝 처리법의 적용성을 검토하기 위하여 면외거셋 필렛 용접이음과 하중비전달형 리브 필렛 용접이음의 피로실험을 실시하였다. 본 실험에서는 면외거셋과 리브를 필렛 용접한 후 햄머피닝 처리를 하지 않은 용접그대로의 시험편, 용접후 햄머피닝 처리한 시험편, 그리고 용접그대로 시험편의 피로수명의 50% 시점에 햄머피닝 처리를 한 시험편의 피로실험을 실시하였다. 그리고 햄머피닝 처리에 의한 면외거셋과 리브 용접토우부의 형상 및 표면응력의 변화를 측정하였다. 그 결과, 햄머피닝처리에 의해 30~83MPa의 압축잔류응력이 도입 되었으며, 이로 인하여 강구조물의 제작시 용접후에 햄머피닝 처리를 실시하면 피로수명을 크게 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 공용기간이 예상 피로수명의 50% 이하인 강구조물의 용접이음에 적용하여도 최소 1.3배 이상의 피로수명과 피로한계 향상효과를 기대할 수 있음을 제시하였다.