• 제목/요약/키워드: Fatigue strength evaluation

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보강철근이 적용된 급속경화궤도용 광폭침목의 보유 휨 내력 평가 (Evaluation of Flexural Strength of Wide Sleepers with Reinforcing Bars for Quick-Hardened Concrete Track)

  • 배영훈;이일화
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.702-709
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    • 2018
  • 노후화된 자갈궤도를 콘크리트 궤도로 개량하는 급속경화궤도 기술이 개발되어 일반철도 및 도시철도의 토공 및 터널 현장에 적용되고 있다. 프리스트레스 방식으로 제작되는 콘크리트 침목에는 일반적으로 보강 개념의 철근이 적용되지 않는다. 그러나 철도 현장에 부설된 침목 다수에서 균열 발생 사례가 관찰되고 있다. 급속경화궤도 시스템의 주요 구성품 중 하나인 광폭침목은 이러한 문제가 발생되지 않도록 자갈궤도 및 콘크리트 궤도 상태에서 구조적인 안전성이 보장되어야하며 균열 저항성이 확보되어야 한다. 특히 포스트텐션 방식으로 제작되는 광폭침목은 반드시 레일 좌면부에 인장부 보강철근이 적용되어야 한다. 본 논문에서는 급속경화궤도용 광폭침목의 보강철근 적용 유무에 따른 침목의 보유 휨 내력 및 균열저항 성능을 비교 및 평가하기 위하여, 정적 및 동적 휨강도 시험, 피로 시험을 실시하였다. 시험 결과 광폭침목 레일 좌면부에 주재료인 강봉 뿐만 아니라 소수의 보강철근을 적절하게 배치할 경우 균열발생 억제 및 균열폭 확대 지연, 휨 파괴 지연 효과를 확인할 수 있었다.

최적 형상 스트립형 감쇠장치의 내진 특성 평가 (Seismic Characteristic Evaluation on Strip-type Damping Devices with Optimized Shape)

  • 황정현;옥종호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.26-37
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    • 2019
  • 본 논문은 해석적 및 실험적 연구를 통하여 휨 저항 메커니즘에 최적화된 형상을 지닌 스트립형 감쇠장치의 구조적 특성을 조사하고자 하였다. 초기 강성과 항복 강도 예측식이 제시되었으며, 이를 상용 유한요소해석 프로그램 ABAQUS를 통한 유한요소해석 결과와 비교분석하였다. 예측식을 수립하기 위하여 두 가지의 이상화 절차가 고려되었으며, 두 예측식 모두 건물에 감쇠장치를 적용함에 있어 충분한 예측결과를 제시하는 것으로 나타났다. 실험적 연구를 통해서는 강재, 접합상세 및 건물에 감쇠장치를 적용하는 구조체 유형 등에 관한 구조적 불확실성이 감쇠장치의 구조적 거동을 예측함에 있어 저해요소인 것으로 나타났다. 또한, 전단항복형 감쇠장치이 건물에 적용된다면 전단응력집중이 반드시 고려되어야 하는 것으로 나타났다. 그럼에도 최적 형상을 가진 스트립형 감쇠장치가 저사이클피로파괴에 높은 저항능력을 지녔다는 관점에서, 예측식을 활용할 경우 안전측의 구조설계가 이루어짐과 동시에 건물의 내진 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

LNG 선박용 벨로우즈의 제작시 성형방법에 따른 성능 평가 I - 벨로우즈의 제작방법 및 기계적 특성 비교 - (Performance evaluation of the forming methods used in the production of bellows for LNG carriers I - Comparison of design methods and mechanical properties of bellows -)

  • 김평수;김종도
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권7호
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    • pp.587-592
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    • 2016
  • LNG 선박용 벨로우즈는 극한의 환경에서 지속적인 진동 그리고 큰 온도변화에 따른 수축과 팽창을 견뎌내야 하는 피로수명과 해수환경에서의 내식성을 가져야 한다. 이러한 특성을 갖기 위해서는 저온에서의 인성이 강하고 내부식성이 강한 재료를 사용하여 최적화된 성형조건을 유지하는 것이 매우 중요하다. 이를 위해서는 벨로우즈의 최적화된 설계 조건과 성형방법이 뒷받침되어야 한다. 본 연구에서는 기계적 강성과 신뢰성이 높은 극저온용 벨로우즈를 개발하기 위하여 유한요소 해석을 통해 벨로우즈를 설계하였다. 또한 두 가지의 성형방법을 통해 설계된 벨로우즈를 제작하여 최적화된 성형조건을 도출하고자 하였다. 기계식 성형방법과 하이드로포밍 방법을 통해 벨로우즈를 성형하고 성형방법에 따른 벨로우즈의 기계적 특성을 비교하기 위하여 성형부의 높이, 두께 및 비커스 경도 값을 측정하였다. 이를 통해 기계식 성형방법으로 제작된 벨로우즈의 경도 값이 하이드로포밍 제작 벨로우즈보다 더 높은 것을 확인하였다.

뇌졸중 환자의 가정간호중재 프로토콜 개발 (Study on the Development of Home Care Nursing Intervention Protocol for Stroke Patients)

  • 유지수
    • 기본간호학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.122-136
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    • 2000
  • Stroke patient needs rehabilitation after receiving an acute treatment in a hospital. When stroke patient gets involved in an early discharge program, home care nurse plays a pivotal role to make them to gain a full strength and to come back to his/her prior life before he/she is sick. In spite of the importance of home care nursing intervention protocol for home care nurses to perform home care nursing autonomously, home care nursing intervention protocol for stroke patient is rarely developed. Therefore this study was conducted to develop home care nursing protocol that is applicable for stroke patients in home care nursing area. 41 home care nursing charts for stroke patients registered in home care nursing agencies from December 1st 1994 to August 31st 1999 at Y hospitals in Seoul and Won-Ju city were analyzed. 44 home care nurses who were having over three years' experience on stroke patients were participated in this study as a user validity validation group. The results of this study are as follows. 1. 28 nursing diagnoses were selected on the basis of evaluation of nursing diagnoses of stroke patients presented in a previous literature and case studies on home care nursing. 2. 17 nursing diagnoses were classified through the frequency analysis of home care nursing charts for 41 stroke patients who had received home care nursing. The order of sequence was like these: impaired skin integrity, risk for infection, nutritional deficit, impaired physical mobility, constipation, knowledge deficit, ineffective airway clearance, anxiety in family members, risk for aspiration, self care deficit, altered urinary elimination, ineffective individual coping, social isolation, risk for injury, self-esteem disturbance, impaired verbal communication, fatigue of family caregiver. 3. Based on validation on expert and user validities, 44 nursing interventions which were above ICV=.80 were chosen. 4. Nursing intervention protocols which showed above ICV=.90 were developed and were like these; pressure ulcer care, position change, preventive care for circulatory dysfunction, tube care : catheter, vital sign monitor, constipation/impaction management, artificial airway management, suction of airway secretion, environmental management : safety, and fall prevention.

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Crack growth analysis and remaining life prediction of dissimilar metal pipe weld joint with circumferential crack under cyclic loading

  • Murthy, A. Ramachandra;Gandhi, P.;Vishnuvardhan, S.;Sudharshan, G.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권12호
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    • pp.2949-2957
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    • 2020
  • Fatigue crack growth model has been developed for dissimilar metal weld joints of a piping component under cyclic loading, where in the crack is located at the center of the weld in the circumferential direction. The fracture parameter, Stress Intensity Factor (SIF) has been computed by using principle of superposition as KH + KM. KH is evaluated by assuming that, the complete specimen is made of the material containing the notch location. In second stage, the stress field ahead of the crack tip, accounting for the strength mismatch, the applied load and geometry has been characterized to evaluate SIF (KM). For each incremental crack depth, stress field ahead of the crack tip has been quantified by using J-integral (elastic), mismatch ratio, plastic interaction factor and stress parallel to the crack surface. The associated constants for evaluation of KM have been computed by using the quantified stress field with respect to the distance from the crack tip. Net SIF (KH + KM) computed, has been used for the crack growth analysis and remaining life prediction by Paris crack growth model. To validate the model, SIF and remaining life has been predicted for a pipe made up of (i) SA312 Type 304LN austenitic stainless steel and SA508 Gr. 3 Cl. 1. Low alloy carbon steel (ii) welded SA312 Type 304LN austenitic stainless-steel pipe. From the studies, it is observed that the model could predict the remaining life of DMWJ piping components with a maximum difference of 15% compared to experimental observations.

스테인레스 316L강의 배관용접결함에 대한 유도초음파 특성 평가 (Evaluation of Weld Defects in Stainless Steel 316L Pipe Using Guided Wave)

  • 이진경;이준현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.46-51
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    • 2015
  • 스테인레스강은 고온, 고압에서 부식에 효과적인 재료로써 액화수소, 가스 등을 저장하는 저장용기 및 고온의 유체들을 이송하는 배관재료로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 스테인레스강의 용접은 TIG용접이 이용되어지고 있으며 용접후 용접부위에 발생하는 초기 용접결함 및 사용중 발생하는 열적 피로균열 등이 재료의 신뢰성을 저하하는 요인들로 지적되고 있다. 본 논문에서는 레이저 유도초음파를 이용하여 초기 용접결함에 대한 초음파 특성 규명을 위하여 스테인레스강의 용접부에 인공균열의 크기를 5 mm, 10 mm, 20 mm 길이로 가공후 유도초음파의 결함 길이 변화에 따른 특성을 평가하였다. 배관의 두께 등을 고려하여 L(0,1)모드와 L(0,2)모드를 이용하였으며 각각의 모드가 결함의 길이 변화에 따라 변화를 보였지만 L(0,2)모드가 L(0,1)모드보다 결함 길이에 더욱 민감하게 반응하였다. 본 연구에서는 L(0,1)모드와 L(0,2)모드의 진폭비를 구하여 결함과의 연관성을 평가한 결과 결함 길이와 선형적인 관계를 나타냄으로써 각 모드를 단독적으로 평가하는 것보다는 두 모드의 진폭비를 이용하여 결함을 평가하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

마우스 사용시 전완지지대의 인간공학적 평가 (Ergonomic Evaluation of a Forearm Supporter for a Mouse)

  • 배동철;장성록;정재훈;진상은
    • 한국안전학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.169-174
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    • 2005
  • 최근 산업현장 전반에 걸쳐 작업관련성 근골격계질환의 발생이 증가하고 있으며 그 피해의 규모도 점점 확대되어 가고 있다. 뿐만 아니라, 과거에는 주로 중량물 취급 또는 단순반복적인 작업등에 의해서 발생하였지만 최근에는 대부분의 생산현장에서 컴퓨터를 이용한 자동화가 이루어지고 가정용 PC가 널리 보급됨에 따라 컴퓨터의 사용과 관련한 근골격계질환의 발생이 증가하고 있다. 많은 사람들이 컴퓨터의 사용과 관련한 불편함 및 통증을 호소하면서 각종 보조도구들이 개발 및 판매되고 있으나 대부분 그 효과가 입증되지 않은 상태로 사용되고 있어서 오히려 이러한 보조도구의 사용이 근골격계질환의 발생위험성을 더 높아지게 할 수도 있다. 본 연구에서는 마우스 사용 시 보조도구로 이용되는 전완 지지대의 사용에 대하여 그 효과를 실험을 통하여 평가하였다. 본 실험에서는 Borg's scale과 근전도(Electromyography : EMC)를 이용하여 측정하였으며 분산분석(Analysis of Variance : ANOVA)을 통해 유의성을 검증하였다. 측정자료를 분석한 결과 전완지지대'의 사용이 오히려 작업의 효율을 떨어뜨리고 작업자가 느끼는 불편함 및 통증의 정도와 근육의 활동량을 증가시킴을 알 수 있었다.

회전익 항공기의 장비 장착 지지 구조물의 균열 방지를 위한 설계 개선 (Design Improvements for Preventing Crack of Equipment Mounting Structure in Rotary Wing Aircraft)

  • 방대한;이숙;이상훈;최상민
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.28-35
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    • 2020
  • 본 논문은 회전익 항공기의 동체에 특정 장비를 장착하기 위한 지지 구조물에서 균열이 발생하여 이를 개선하기 위한 목적으로 수행한 연구이다. 회전익 항공기 동체의 스킨(Skin) 구조물에 추가된 지지 구조물인 더블러(Doubler)는 개발 단계에서의 하중을 기반으로 설계 및 제작 되었으며, 항공기 운용 중 특정 시점에 더블러의 표면에서 균열이 발견되었다. 균열의 원인을 찾기 위해서 장비 장착 시 체결 조건으로 발생할 수 있는 원 구조물의 초기 변형을 고려하고, 항공기 날개 통과 주파수와 해당 구조물의 고유 주파수를 동특성 해석 조건으로 고려 하였다. 이러한 시나리오의 검토 결과로 초기 변형을 유발하는 패스너 체결 부위의 물리적인 틈(Gap) 제거를 위한 심(Shim)구조물을 추가하고, 두께가 보강된 더블러를 장착하였다. 개선된 설계의 구조적 검증을 위한 동특성 해석 결과를 검토하여 구조 강도의 증가를 확인하고, 더블러에 대한 피로 평가 수행을 통해 항공기 요구 수명 조건 또한 충족함을 확인하였다.

선박용 복합재 에어 스포일러의 체결부 설계 및 강도 평가 (Joint Design and Strength Evaluation of Composite Air Spoiler for Ship)

  • 피준우;전상배;이근호;조영대;최진호;권진회
    • Composites Research
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    • 제28권4호
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    • pp.219-225
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    • 2015
  • 선박 분야에서 이산화탄소($CO_2$) 배출을 줄이고 연료 효율을 높이기 위한 방법의 하나로 항해하는 선박의 공기 저항을 줄이기 위한 에어 스포일러를 장착하는 방안이 검토될 수 있다. 본 연구에서는 대형 선박에 적용될 수 있는 복합재 에어 스포일러의 체결부를 설계하고, 이에 대한 정적, 피로강도를 평가하였다. 하중은 선박의 운항 중 발생하는 청파(Green Water Pressure) 0.1 MPa이 에어 스포일러에 수직하게 가해지는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러는 유리섬유 면재에 발사 코어를 갖는 샌드위치 형태로 제작하였고, 여러 개의 샌드위치 패널이 셀(Cell) 형태로 강(Steel) 프레임에 볼트로 체결되는 것으로 가정하였다. 에어 스포일러와 프레임의 체결부는 베어링 파손을 가지도록 설계하고, 정적(베어링) 시험과 피로(4점 굽힘) 시험을 수행하였다. 시험 결과 개발된 에어 스포일러는 정해진 외부하중을 견딜 수 있는 충분한 안전여유를 갖는 것을 확인하였다. 개발된 에어 스포일러는 조만간 대형 상업용 선박에 적용될 예정이다.