• 제목/요약/키워드: High fatigue strength

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차량용 중공 스테빌라이저바의 내측 쇼트피닝 효과 (Effect of Inner Shot Peening Process for Tubular Stabilizer Bars)

  • 서유원;서진원;이원기;김진영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권11호
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    • pp.1119-1124
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    • 2017
  • 차량 하부에 장착된 스테빌라이저바는 차량이 곡선 구간을 선회할 때 차량의 자체를 유지해 줌으로서 차량 주행을 보다 편안하게 해 준다. 스테빌라이저바는 중실과 중공 타입 2가지가 있으며, 차량의 경량화를 위해 중공 형태의 스테빌라이저바의 적용이 늘고 있다. 차량의 경량화를 위한 중공 스테빌라이저바는 중실에 비해 무게가 34% 이상 경량화가 가능하지만 경량화 비율이 높아질수록 제품의 내구 수명은 급격하게 감소하는 경향을 나타낸다. 이러한 내구 수명 감소에 대한 대책으로서 소재의 고강도 및 고경도 소재를 적용하거나 쇼트피닝 공법을 개선 하는 등의 노력을 통해 내구 수명을 보장할 수 있다.

다중충돌 쇼트피닝에서 변형률 속도와 소재 경도가 잔류응력에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Strain Rate and Material Hardness on Residual Stress in Multiple Impact Shot Peening)

  • 김태우;양조예;나두현;이영석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권11호
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    • pp.1369-1375
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    • 2011
  • 쇼트피닝 공정은 쇼트볼이 소재에 충돌을 일으킬 때 생기는 압축잔류응력에 의해 소재의 피로 강도를 향상 시키는데 그 목적이 있다. 본 연구는 변형률 속도 민감도 변화가 압축잔류응력에 미치는 영향을 분석하기 위해서 수행되었다. 본 연구자는 변형률 속도 민감도의 영향을 고려한 쇼트피닝 다중 충돌을 ABAQUS 6.9-1 를 사용하여 모사하였다. 사용된 소재는 AISI 4340 강종이다. 본 연구자는 변형률 속도 민감성이 높은 재료와 낮은 재료를 비교하였다. 결과적으로 변형률 속도 민감성이 증가하면 압축 잔류응력은 감소하였다. 또한 경도가 낮은 소재의 압축잔류응력이 경도가 높은 소재보다 더 크게 발생 하였다.

Effects of Pre- and Post-workout Energy Bar Supplementation on Blood Lactate and Fitness in Young Adults with CrossFit Training: A randomized crossover study

  • Byung-Gul Lim;Xinxing Li;Wook Song
    • 대한통합의학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.61-71
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    • 2023
  • Purpose : Energy bars are increasingly popular among active individuals, yet their timing and nutrient combinations' impact on exercise adaptation remains unclear. This study aims to address this knowledge gap by investigating whether the combination of pre- and post-workout supplementation can synergistically enhance fitness and alleviate fatigue in trained CrossFit participants. Investigate if combining pre- and post-workout supplements can enhance fitness and blood lactate management in trained CrossFit participants, potentially improving exercise performance for this group. Methods : In a randomized crossover study, 20 trained CrossFit individuals (11 males, 9 females) completed thrice-weekly 60-minute CrossFit sessions for 3 weeks, with a one-week washout period. Participants were randomly assigned to either a chocolate bar group (CH, 45 g, 225 kcal) or an energy bar group (ES, 48 g, 238 kcal, with protein, caffeine, taurine, and BCAAs). For one week, participants consumed two bars of their assigned supplement five minutes before and after workouts. After a washout period, they switched supplements. Blood lactate levels and a visual analog scale (VAS) were assessed before, immediately after, and 30 minutes post-workout. Fitness tests (hand grip, broad jump, sit-ups) were conducted at baseline and 30 minutes post-final workout. Data were analyzed using two-way repeated measures ANOVA (p<.05), 95 % confidence intervals, and magnitude inferences. Results : Hand grip strength (t=-5.60, p=.000), broad jump (t=-3.43, p=.003) and sit up (t=-3.94, p=.001) were significantly increased in the ES group. Compared to CH group, there was a significant time and group interactions for blood lactate level (F=5.51, p=.008) and VAS(F=31.67, p=.000) in the ES group. Conclusion : Pre- and post-workout energy bar supplementation may have a beneficial effect on blood lactate clearance and fitness in trained CrossFit individual. The combination of proprietary supplements taken may provide benefits for removing the blood lactate during high-intensity functional exercise.

파인블랭킹 공정에서의 곡률부 다이롤 감소를 위한 전단 공정 설계 (Design of shearing process to reduce die roll in the curved shape part of fine blanking process)

  • 전용준
    • Design & Manufacturing
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    • 제17권3호
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    • pp.15-20
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    • 2023
  • In the fine blanking process, which is a press operation known for producing parts with narrow clearances and high precision through the application of high pressure, die roll often occurs during the shearing process when the punch penetrates the material. This die roll phenomenon can significantly reduce the functional surface of the parts, leading to decreased product performance, strength, and fatigue life. In this research, we conducted an in-depth analysis of the factors influencing die roll in the curvature area of the fine blanking process and identified its root causes. Subsequently, we designed and experimentally verified a die roll reduction process specifically tailored for the door latch manufacturing process. Our findings indicate that die roll tends to increase as the curvature radius decreases, primarily due to the heightened bending moment resulting from reduced shape width-length. Additionally, die roll is triggered by the absorption of initial punch energy by scrap material during the early shearing phase, resulting in lower speed compared to the product area. To mitigate the occurrence of die roll, we strategically selected the Shaving process and carefully determined the shaving direction and clearance area length. Our experiments demonstrated a promising trend of up to 75% reduction in die roll when applying the Shaving process in the opposite direction of pre-cutting, with the minimum die roll observed at a clearance area length of 0.2 mm. Furthermore, we successfully implemented this approach in the production of door latch products, confirming a significant reduction in die roll. This research contributes valuable insights and practical solutions for addressing die roll issues in fine blanking processes.

고강도 및 파괴인성을 갖는 AI-Li-Cu 합금 개발

  • 김송희;윤여범;황영화;최창우;홍준표;이응조
    • 한국재료학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.253-260
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    • 1993
  • 용해와 주조, 압출과 열처리 기술의개선으로 고강도, 고파괴인성의 AI-Li-Cu 합금(2090 AI합금)을 제조하였다. 또한 준 산업용 규모(20kg)의 잉고트 제조공정을 확립하기 위해서 (1)선 (2)기계적 성질들에 미치는 열처리 영향 (3) 인장시험, 파괴인성 시험($K_{Ic}$) 및 피로균열 전파시계를 갖고 있으며 최종 제품의 인장강도는 최대시효 조건에서 534MPa부터 566MPa이었고 연신율은 9%에서 11.9%정도였다. C-T 시편을 이용한 파괴인성 시험 결과 최대시효 조건에서 평면변형 파괴인성 ($K_{Ic}$)값은 39MPa$\surd$m였고 미시효 조건에서는 23MPa$\surd$m였다. 또한 0.1, 0.3, 0.5의 하중비에서 피로균열 전파시험을 행하였을때 임계응력 확대계수(${\Delta}K_{th}$)는 각각 6.0, 5.3, 4.3 MPa$\surd$m이었다.

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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.

Study on the Microstructural Degradation of the Boiler Tubes for Coal-Fired Power Plants

  • Yoo, Keun-Bong;He, Yinsheng;Lee, Han-Sang;Bae, Si-Yeon;Kim, Doo-Soo
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제4권1호
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    • pp.25-31
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    • 2018
  • A boiler system transforms water to pressured supercritical steam which drives the running of the turbine to rotate in the generator to produce electricity in power plants. Materials for building the tube system face challenges from high temperature creep damage, thermal fatigue/expansion, fireside and steam corrosion, etc. A database on the creep resistance strength and steam oxidation of the materials is important to the long-term reliable operation of the boiler system. Generally, the ferritic steels, i.e., grade 1, grade 2, grade 9, and X20, are extensively used as the superheater (SH) and reheater (RH) in supercritical (SC) and ultra supercritcal (USC) power plants. Currently, advanced austenitic steel, such as TP347H (FG), Super304H and HR3C, are beginning to replace the traditional ferritic steels as they allow an increase in steam temperature to meet the demands for increased plant efficiency. The purpose of this paper is to provide the state-of-the-art knowledge on boiler tube materials, including the strengthening, metallurgy, property/microstructural degradation, oxidation, and oxidation property improvement and then describe the modern microstructural characterization methods to assess and control the properties of these alloys. The paper covers the limited experience and experiment results with the alloys and presents important information on microstructural strengthening, degradation, and oxidation mechanisms.

Ni-Cr-Mo계 제동디스크 소재 개발 (Development of Brake Disk Materials with Ni-Cr-Mo)

  • 구병춘;임충환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.188-194
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    • 2008
  • 철도차량의 기계제동에 사용되는 제동 디스크의 표면에는 반복적인 마찰제동에 의해 열피로에 기인한 열균열이 발생하게 된다. 이러한 열균열은 제동성능 저하, 제동장치 유지보수비용 증가를 발생시키고 심지어는 대규모 열차사고의 원인으로 작용할 수도 있다. 본 연구에서는 우리나라의 새마을 및 무궁화 열차를 대상으로 고내열성을 지닌 제동 디스크 재질을 개발하기 위하여 FC280, FC250, NCM 등의 후보 재질을 선별하여 각 재질의 화학원소 성분과 비율을 결정하였다. 선별된 후보 재질로 주물 공시재를 제작하여 화학적 성분 분석, 결정 및 흑연조직 분석을 하였고 후보재질 시편에 대한 기계적 특성 시험 및 마찰특성 시험을 실시하여 현재 사용되는 제동 디스크 재질 특성과 비교하였다. 기계적 특성시험 결과 NCM이 가장 큰 인장강도를 보이나 마찰계수는 가장 작았다. 소형 다이나모 시험기에서 마찰제동 시 제동 속도 및 제동압력 변화에 대해 가장 안정적인 마찰계수를 나타내는 것은 현재의 사용품인 것으로 나타났다.

국내 남녀 중고 골프 선수들의 운동 상해 빈도 조사 (The Frequency of Sport Injury for the Junior Elite Golf Players in Korea)

  • 임영태;서희진;박찬희
    • 한국운동역학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.151-162
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    • 2003
  • The purpose of this study was to investigate the frequency of sports injury among Korean junior elite golf players. The survey was made through the questionnaire which consist of eight categories and 280 valid answers were used to perform frequency analysis. The results indicated that 197 out of 280 participants experienced golf injuries (30%: during a game, 70%: during a practice) and 70% of them also experienced injuries within a year. The frequency analysis for the site of injury has shown that back was the most vulnerable area for all players(33%), followed by the right wrist, left shoulder and elbow for male players. Among female players, left wrist was the second weak site of injury, followed by the right wrist, right thoracic spine, and left shoulder. A few of them also have shown abnormal symptoms of ruptured lumbar disk, scoliosis, and lordosis and these injuries might be caused by the lack of flexibility and the fatigue due to over-practice. High frequency of wrist injury also demonstrated that excessive chopping or punching shot and poor environmental course conditions may cause this injury to be common. Overall, lack of warm up time, lack of strength and flexibility, and excessive amount of practice were the major reasons of injury for the junior elite golfers in Korea. The study also proved that these young Korean golfers actually had more chances to be faced with the injury than average. Thus, it is necessary to develop systematic and scientific methods of training, and prevention, treatment of these injuries with medical professionals.

강도를 고려한 섬유-금속 적층 복합재료의 최적설계 (Stacking Sequence Design of Fiber-Metal Laminate Composites for Maximum Strength)

  • 남현욱;박지훈;황운봉;김광수;한경섭
    • Composites Research
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    • 제12권4호
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    • pp.42-54
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    • 1999
  • 섬유-금속 적층 복합재료(FMLC)는 섬유와 금속 박판으로 구성된 새로운 형태의 구조재로 가볍고 우수한 피로 특성을 가지며 금속과 같이 가소성과 충격저항성이 우수하고, 가공성이 뛰어나다. 본 연구에서는 여러 하중 조건하에 있는 섬유-금속 적층 복합재료를 유전자 알고리듬을 이용하여 최적 설계하였다. 전단변형이론에 근거한 유한요소법을 사용하여 적층판을 해석하였으며, 설계변수로 금속판의 강도와 섬유 층의 수에 따른 적층각도를 두었다. 섬유층과 금속판의 적합도 함수로는 각각 Tasi-Hill failure criterion과 Miser yield criterion을 사용하였다. 유전자 알고리듬의 연산자로는 토너먼트 선택과 균일 교배를 사용하였다. 효율적인 진화를 위해 엘리티스트 모델을 사용하며, 높은 정확도를 가진 해를 얻기 위해 크리프 무작위 탐색(creeping random search) 방법을 통해 더 우수한 자손을 얻었다. 여러 가지 하중 조건에 대하여 최적설계 결과를 나타내었으며, 파괴 지수 측면에서 탄소섬유강화복합재료(CFRP)와 비교하였다. 해석 결과 섬유-금속 적층 복합재료는 탄소섬유강화복합재료에 비하여 집중하중이나 분포하중 형태에 대하여 우수한 특성을 보였으며, 파괴 지수의 편차가 적어 예기치 않은 하중에 잘 견딜 것으로 사료된다.

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