• 제목/요약/키워드: Fatigue destruction

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철근콘크리트 보의 통기성 유리섬유판 보강에 따른 피로거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Fatigue Behaviors Strengthened by Ventilation-Glass Fiber Plate of Reinforced Concrete Beams)

  • 김운학;강석원;신춘식
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.391-400
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    • 2012
  • 최근 건설 산업에서 FRP는 재료적 장점들 때문에 구조물의 보강 재료로서 많이 사용되어지고 있다. FRP 외부부착보강은 중량에 비하여 높은 강도 및 강성, 우수한 내구성과 시공성 등 여러 가지 장점을 가지는 공법이다. 그러나 외부부착보강은 구조물이 투수성이 낮은 보강재로 밀폐되고 수분이 외부로 배출되지 못함으로 인하여, 장기적인 구조물의 손상을 발생시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 인발성형으로 제작되었으며, 기존의 FRP와 재료역학적 성질은 동등하면서 투수성을 지녀 구조물의 내구성, 부착성능에 유리한 유리섬유패널(GP)에 대해서 정적실험을 통해 실험체의 반복하중 하에서의 하중-처짐 선도, 파괴형태, 하중-변형율 관계 등을 조사하였다. 실험결과 2,000,000회 피로실험 후에도 파괴에 도달하지 않았으며, 보의 처짐이나 콘크리트 압축변형률이 기준 콘크리트 시험체보다 현저히 낮은 것으로 측정되어 장기 부착력 및 장기 내구성능이 우수함을 알수 있었다.

반복충격에 의한 한국형 소총의 공이 피로파괴 사례 연구 (Case Study on the Firing Pin Fatigue Destruction of the Korean Rifle by Repeated Impact)

  • 이호준;최시영;신태성;서현수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.648-655
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    • 2020
  • 현대의 자동소총의 공이는 공이치기에 의해 타격을 받아 장전된 탄약의 뇌관을 기폭 시키는 역할을 한다. 이 과정에서 공이는 충격하중을 받게 되며 소총의 수명주기 동안 반복적인 힘을 받게 된다. 소총의 내구도 시험에서 전체의 96.26% 진행 중 공이가 조기에 파손되는 현상이 발생하였다. 이에 따라 원인분석과 재현시험을 통해 파손현상 사례연구를 실시하였다. 파손이 발생한 공이의 파단면을 현미경 및 SEM 분석결과 반복충격에 의해 표면 원주방향 전체에서 균열이 시작해 심부로 피로균열이 발생했다. 반복충격에 의해 균열이 성장하다 마지막에 피로파괴가 발생하였으며, 노치에 의한 것으로 추정되었다. 검증을 위해 원주방향 0.03mm의 노치를 생성한 공이로 재현시험결과 동일한 형태의 파단면을 가지면서 전체 수명의 64.25%에서 파손되었다. 파손사례연구를 위한 노치형태별 재현시험결과 한쪽 측면 노치 0.3mm, 0.5mm의 공이는 각각 65.53%, 50.76%에서, 6개 지점의 노치 0.03mm는 85.65%에서 파손되었다. 마지막으로 표면 거칠기가 거칠고 툴 마크가 육안으로 확인이 가능한 공이는 내구수명을 만족하며 381㎛의 내부균열이 진행되었다. 본 연구를 통해 노치형태별 파손에 대해 고찰하였으며, 반복충격을 받는 부품의 신뢰성 확보를 위해 노치와 표면 거칠기 품질관리가 중요한 것을 알 수 있다.

CFRP 적층판의 충격손상이 잔류 굽힘 피로강도에 미치는 영향 (Influence of Residual Bending Fatigue Strength on Impact Damage of CFRP Composites)

  • 양용준;양인영
    • 한국안전학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.7-12
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    • 2015
  • CFRP composites are used as primary structural members in various industrial fields because their specific strength and specific stiffness are excellent in comparison to conventional metals. Their usage is expanding to high added-value industrial fields because they are more than 50% lighter than metals, and have excellent heat resistance and wear resistance. However, when CFRP composites suffer impact damage, destruction of fiber and interface delamination occur. This causes an unexpected deterioration of strength, and for this reason it is very difficult to ensure the reliability of the excellent mechanical properties. Therefore, for the destruction mechanism in bending with impact damage, this study investigated the reinforcement data regarding various external loads by identifying the consequential strength deterioration. Specimens were damaged by impact with a steel ball propelled by air pressure. Decrease in bending strength caused by the tension and compression of the impact side, and depending on the lamination direction of fiber and interface inside the specimen. From the bending test it was found that the bending strength reduced when the impact energy increased. Especially in the case of compression on the impact side, as tensile stress occurred at the damage starting point, causing rapid failure and a substantially reduced failure strength.

다단냉간단조 비가공 타입에서 볼하우징 인서트 다이의 금형설계 검증 (Mold-design Verification of Ball Housing Insert Die in Non Processing Type Multi-stage Cold Forging)

  • 황원석;최종원;정의은;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권12호
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    • pp.8-15
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    • 2021
  • Cold forging is a method in which molding is performed at room temperature. It has a high material recovery rate and dimensional precision and produces excellent surface quality, and it is mainly used for the production of bolted or housing products. The lifespan of cold forging molds is generally determined by the wear of the mold, plastic deformation of the mold, and fatigue strength. Cold forging molds are frequently damaged due to fatigue destruction rather than wear and plastic deformation in a high-temperature environment as it is molded at room temperature without preheating the raw material and mold. Based on the results analyzed through FEM, an effective mold structure design method was proposed by analyzing the changes in tensile and compressive stresses on molds according to the number of molds and reinforcement rings and comparing the product geometry and mold stress using three existing mold models.

강섬유 보강 철근콘크리트 연속보의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis of Steel Fiber Reinforced Concrete Continuous Beams)

  • 유한신;장화섭;곽계환
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.443-449
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    • 2004
  • 최근 콘크리트 균열선단에서 균열의 발생을 억제하거나 균열 발생시 균열폭을 제어하고 일정부분 하중저항 능력을 향상시킬 목적으로 다양한 형태의 강섬유(Steel Fiber)를 혼입하는 방법이 개발되어 사용되고 있다. 강섬유 보강 철근콘크리트보(SFRC; Steel Fiber Reinforced Concrete)의 복잡한 파괴역학적 성질에 의한 불확실성 통이 내재되어 있다. 본 연구에서는 SFRC보의 불확식성을 고려하는 신뢰성 해석을 수행하였다. 이를 위해 강도 한계상태모형을 제시하였고, 한계상태함수에 포함된 각종 확률변수들에 대한 통계적 특정값을 국내외 관련 문헌을 근거하여 수집, 제시하였다. 향후 추가적인 관련정보가 수집되면 보다 개선된 통계적 특성값을 제공 할 수 있도록 Blayseian Updating 기법을 사용하여 실험결과로부터 불확실성을 개선하는 과정을 제시하였다. 뿐만 아니라 피로신뢰성의 해석을 위해 피로파괴확률식을 제안하고 필요한 통계적 특성 값을 제시하였다.

기계구조용 탄소강의 표면피로균열의 하한계 특성 (Characteristics of surface fatigue crack in carbon steel, used for machinery structure, under threshold conditions)

  • 이종형;송득중;이상영;안세원
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.407-410
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    • 2004
  • There have been numberous structure-related accidents including structural destruction from past to the present. This experiment used a beachmark technique that does not exceed the maximum stress and reduce the range of amplitude(or alternating stress).Difference in stress on the actual section affects the progress of crack.

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표면처리에 따른 평기어 치의 표면거칠기 변화에 관한 연구 (A Study on the Surface Roughness Variation of Spur Gear Teeth as a function of the Surface Treatment)

  • 유장열;이성철;권오관;정태형
    • Tribology and Lubricants
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    • 제7권2호
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    • pp.67-74
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    • 1991
  • The contact characteristics of gear tooth surface were studied by using the gear test rig of power circulation type. The effect of surface treatment conditions and revolutions on the tooth surface roughness parameters, and the relations between the lubrication conditions and tooth surface conditions, in spur gear sets wear considered. The result show that heat treatment of gear have an important effect upon fatigue strength and tooth surface conditions, and surface asperities undergo a circulating process of creation and destruction because of the influnce of plastic deformation. And surface roughness conditions at the tooth tips accompany a great deal of variation in running-in stage. According to the lubrication analysis and the study the tooth surface have a greater effect on surface demage than lubrication conditions, in mixed-lubrication condition.

Portable Calibration System for Displacement Measuring Sensors

  • Eom, Tae-Bong;Lee, Jae-Yun;Kim, Jae-Wan;Joon, Lyou
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제7권2호
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    • pp.56-59
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    • 2006
  • A vibrational model of powder transfer equipment based on the lumped parameter method was developed, in which the operating motion consists of surging, bouncing, and pitching. After decoupling the equation of motion, the vibrational excitation source of the pitching motion was removed. So the designers are able to plan the optimum design to adjust the motion trajectory of the powder transfer equipment. That is, a procedure to adjust the motion trajectory of powder transfer equipment by changing design specifications such as the installation position, the direction of the motor, the driving speed, the mass unbalance, the stiffness coefficient, and the installation position of the support spring, is presented in this paper. The powder transfer equipment manufactured according to the results of this study did not suffer fatigue destruction, since the maximum stress on the basket structure was sufficiently small.

흡수 속건 소재의 세탁에 따른 성능변화 분석 (Performance Evaluation of Absorbing and Fast-Drying Fabric according to Washing)

  • 신지영;구영석
    • 한국염색가공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.264-271
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    • 2010
  • The purpose of this study was to investigate performance evaluation of absorbing and fast-drying fabric after washing. In the comparison of absorption and fast-drying properties, there was slight difference among the materials depending on thickness, weight, and fabric structure. Absorption speed of the materials depended on the frequency of washing which might be caused by modification of fabric structure or composition fiber due to friction during washing. The ability of fast-drying of the materials was gradually decreased with the increase of washing frequency, which might be caused by fatigue accumulation on inner fiber and structural change or destruction with friction during washing.

규칙파중을 항행하는 선박의 유탄성응답해석 (A Hydroelastic Response Analysis of Ships with Forward Speed in Regular Waves)

  • 이승철;배성용
    • 동력기계공학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.48-55
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    • 2010
  • When a large ship is advancing in waves, ship undergoes the hydroelastic response, which has influences on structural stability and the fatigue destruction etc. of the ship. Therefore, to predict accurate hydroelastic response, it is necessary to analyze hydroelastic response including fluid-structure interaction. In this research, a ship is divided into many hull elements to calculate the fluid forces and wave exciting forces on each elements using three-dimensional source distribution method. The calculated fluid forces and wave exciting forces are assigned to nodes of hull elements. The neighbor nodes are connected with elastic beam elements. We analyzed hydroelastic responses, and those are formulated by using finite element method. Particularly, to estimate the influence of forward speed on the hydroelastic responses, we use two different methods : Full Hull Rotation Method(FHRM) and Sectional Hull Rotation Method(SHRM).