• 제목/요약/키워드: Impact and fatigue

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Nano-graphene oxide damping behavior in polycarbonate coated on GFRP

  • Mohammad, Afzali;Yasser, Rostamiyan;Pooya, Esmaeili
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제84권6호
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    • pp.823-829
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    • 2022
  • This study considered the experimental parameters (Nano-graphene oxide reinforced polycarbonate, GFRP) under low-velocity impact load and vibration analysis. The effect of nano-graphene oxide (NGO) on a polycarbonate-based composite was studied. Two test procedures were adopted to obtain experimental results, vibration analysis. The mechanical tests were performed on damaged and non-damaged specimens to determine the damaging effect on the composite specimens. After the test was carried out, the effect of NGO was measured and damping factors were ascertained experimentally. 0. 2 wt% NGO was determined as the optimum amount that best affected the Vibration Analysis. The experiments revealed that the composite's damping properties were increased by adding the nanoparticles to 0.25 wt% and decreased slightly for the specimens with the highest nanoparticles content. Cyclic sinus loading was applied at a frequency of 3.5 Hz. This paper study the frequency effect of 3.5khz frequency damage on mechanical results. Found that high frequency will worthlessly affect the fatigue life in NGO/polycarbonate composite. In 3.5 Hz frequency, it was chosen to decrease the heat by frequency. Transmission electron microscopy (TEM) micrographs were used to investigate the distribution of NGO on the polycarbonate matrix and revealed a homogeneous mixture of nano-composites and strong bonding between NGO and the polycarbonate which increased the damping properties and decreased vibration. Finally, experimental modal analysis was conducted after the high-velocity impact damage process to investigate the defect on the NGO polycarbonate composites.

AFRP 보강 콘크리트 슬래브의 충격 특성에 관한 연구 (Impact Characteristics of AFRP Reinforced Concrete Slab)

  • 박승진
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.492-500
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    • 2018
  • 연구목적: 본 논문에서는 이와 같은 배경을 근거로 충격하중 재하시 신소재 섬유로 보강한 콘크리트 슬래브 거동을 연구하는 것을 주 목적으로 알루미늄 섬유를 이용한 AFRP로 보강한 콘크리트 슬래브 중앙의 강재를 자유낙하 시켰을 때 충격실험을 검토하고자 한다. 연구결과: 신소재를 콘크리트 부재의 보강재로 이용하는 연구는 정적 하중하에서 휨 및 전단에 관한 연구나 반복하중 하에서 피로하중에 관한 연구와 PC 보에서의 적용에 관한 연구 등이 많이 보고 되고 있다. 결론: 신소재를 콘크리트 부재의 보강근으로 이용하는 연구의 일환으로 본 논문에서는 알루미늄 섬유로 보강된 조립상 AFRP 로트를 이용한 콘크리트 슬래브를 설치하여 동적거동에 대해서 실험을 실시하였다.

궤도 품질수준에 따른 레일 피로 손상과 자갈 침하 진전을 고려한 철도 궤도 보수량 및 수명주기비용 평가 (Evaluation of Maintenance Quantity and Life Cycle Costs of Railway Track Considering Evolution of Rail Fatigue Damage and Ballast Settlement According to Track Quality Level)

  • 최준혁;장승엽;유승원;김도엽;김형조
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.37-47
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    • 2024
  • 이 연구에서는 철도 궤도의 수명주기비용(life cycle cost, LCC)를 보다 합리적으로 평가하기 위하여 실제 경부고속철도의 궤도 유지보수 데이터를 이용하여 열차 하중의 반복에 따른 레일의 피로 손상과 자갈 침하 진전을 고려한 궤도 보수량 추정 모델을 제시하여 기존 궤도 LCC 모델을 수정 보완하고 이 모델을 이용하여 궤도 품질수준에 따른 유지보수량과 수명주기비용을 분석하였다. 연구결과에 따르면 레일의 피로 손상 진전과 자갈 침하 진전을 고려한 궤도 보수량 추정모델을 적용한 결과 유지보수비를 실제 유지보수 비용에 가깝게 합리적으로 산정할 수 있음을 확인하였다. 궤도품질 영향계수는 레일 보수량 및 자갈다짐 보수량 그리고 결과적으로 유지보수비에도 상당한 영향을 미치고, 레일 보수량 보다 자갈다짐 보수량에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 열차속도가 증가하면 레일 보수량과 자갈다짐 보수량이 증가하고, 궤도품질 영향계수가 클수록 열차속도에 따른 보수량의 증가율이 더 커지는 것으로 나타났다. 이에 따라 LCC 또한 궤도품질 영향계수가 클수록 열차속도가 커질수록 시간에 따른 증가속도가 빠르고, 유지보수비가 차지하는 비중이 증가하는 것으로 나타났다.

손상된 복합재 로터 블레이드의 고주기 피로수명 평가 (High Cycle Fatigue Life Evaluation of Damaged Composite Rotor Blades)

  • 기영중;김승호;한정호;정재권;허장욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권10호
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    • pp.1275-1282
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    • 2012
  • 헬리콥터 로터 시스템은 동적인 하중이 부가되는 구조물로서 복합재료로 제작된 주로터 및 꼬리로터 블레이드를 포함하고 있으며, 복합재료의 피로특성은 내구성과 신뢰성이 우수한 로터 블레이드를 설계하고 제작하기 위해 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 최근까지 안전수명 개념을 기반으로 동적인 하중이 부가되는 복합재 구성품의 피로수명을 평가해왔으나, 제작공정 중 발생 가능한 결함과 운용 중 외부물체의 충돌로 인한 강도저하 현상을 적합하게 고려할 수 없는 단점이 있었다. 손상허용 개념을 통해 이와 같은 단점들은 극복할 수 있으나, 현재까지 효율적이며 경제적으로 적용할 수 있는 방법이 제시되지 못하고 있다. 내결함 안전수명 개념은 손상허용 개념과 마찬가지로 결함과 손상의 영향을 고려할 수 있으며, 민수 또는 군용헬기에 대해 적용이 가능하다. 따라서 본 논문에서는 결함과 손상이 적용된 복합재 로터 블레이드에 대해 내결함 안전수명 개념을 이용하여 피로시험을 수행하는 방법과 시험데이터를 이용한 피로수명 평가 절차를 제시하였다.

외래에서 항암화학요법을 받는 유방암 환자의 수면의 질 영향요인 (Factors Affecting Quality of Sleep in Breast Cancer Patients Receiving Chemotherapy in the Outpatient Settings)

  • 최윤숙
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.562-570
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    • 2019
  • 본 연구는 외래에서 항암화학요법을 받는 유방암 환자의 수면의 질에 영향을 미치는 요인을 규명하고자 실시하였다. B시에 소재한 종합병원에서 외래로 통원하며 항암화학요법을 받고 있는 유방암 환자 203명을 대상으로 자료를 수집하였으며, 수면의 질 정도는 가정경제상태(F=4.363, p=.014), 신체적 불편 증상(t=3.398, p=.001), 동반질환(t=2.634, p=.009), 유방암 진단 전 수면장애 경험(t=3.558, p=.001)에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 외래에서 항암화학요법을 받는 유방암 환자의 수면의 질은 스트레스(r=-.369, p=.001), 피로(r=-.565, p=.001), 우울(r=-.526, p=.001)과 음의 상관관계로 나타났다. 또한 이들의 수면의 질에 영향을 미치는 요인으로는 피로(${\beta}=-.387$, p<.001), 유방암 진단 전 수면장애 경험(${\beta}=-.178$, p<.002), 우울(${\beta}=-.231$, p<.004)순으로 나타났으며, 수면의 질에 대한 이들 변수의 설명력은 총 37.4%이었다. 본 연구의 결과를 토대로 외래에서 항암화학요법을 받는 유방암 환자의 수면의 질을 증진시키기 위해서는 피로를 감소시키고, 유방암 진단 전 수면장애 경험 유무를 미리 파악하여 항암치료 전 조기에 적절한 약물적, 비약물적 수면중재를 제공하고, 우울을 감소시키기 위한 통합적 간호중재 프로그램 개발이 필요하다.

복합가속열화시험을 통한 레일체결장치 폴리우레탄 탄성패드의 열화 경향 분석 (Evaluation of the Degradation Trend of the Polyurethane Resilient Pad in the Rail Fastening System by Multi-stress Accelerated Degradation Test)

  • 성덕룡;박광화
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.466-472
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    • 2013
  • 국내외적으로 도시철도 및 고속철도에서 콘크리트궤도 부설이 증가하고 있는 추세에 있다. 콘크리트궤도에서 필수적으로 사용되고 있는 레일체결장치의 탄성패드는 열차하중에 대한 충격을 완화시켜주는 중요한 역할을 담당하고 있다. 일반적으로 탄성패드의 강성변화를 평가하기 위해서는 단순피로시험[1]이 시행되고 있으나 이는 실제 철도환경조건과는 상이할 수 있다. 본 연구에서는 실제 철도현장에서 통과톤수를 받은 탄성패드에 대한 정적스프링계수를 측정하였다. 또한, 신품 탄성패드에 대해서 단순피로시험과 복합가속열화시험을 수행하였다. 사용한 탄성패드의 강성값은 사용시간과 반복횟수에 따른 시험결과값과 비교되었다. 시험결과의 비교를 통해 사용한 탄성패드의 정적스프링계수 변화경향이 반복하중과 열이 함께 고려된 복합가속열화시험결과와 동일한 경향을 보이는 것을 확인하였다. 또한, 복합가속열화와 관련된 T-NT식을 이용하여 탄성패드의 복합가속열화 모델을 도출하였으며, 약 2.62의 가속계수를 가지는 것을 확인하였다. 최종적으로 본 연구를 통해 폴리우레탄 탄성패드에 대한 복합가속열화 모델식을 제안하였다.

새로운 작업조직 시스템이 직업성 긴장수준 및 직무스트레스에 미치는 영향 (The Impact of New Work Organizational System on Job Strain, and Psychosocial Distress)

  • 장세진;선병한;강동묵;손미아;박종구;차봉석;고상백
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제36권1호
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    • pp.71-76
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    • 2003
  • Objectives : New organizational work systems, and their impact on the mental health of employees, are considered to beone of the most important topics in the area of industrial health. This study was conducted to compare job characteristics (job demand and decision latitude) levels, and psychosocial distress of workers in acompany introducing to new organizational work systems, to those of workers managed by traditional work systems. Methods ; A study sample of 627 shipbuilding workers (446the new work organizational system and 181 the traditional system) were recruited for this study. A structured-questionnaire was used to assess general characteristics, job characteristics(work demand, decision latitude), and psychosocial distress. Results : The decision latitude was not significantly higher in the new work system compared to the traditional system. However, the job demand was significantly higher in the new work system than in the traditional system. The psychosocial distress was higher within the new work system than the traditional system, but no significant relationships were found. The proportion of increased strain was significantly greater with the new system than the traditional system. Conclusion : These results suggest that increases in the decision latitude did not sufficiently compensate for higher job strain or increased work intensity. If the increase in the decision latitude was temporary, with the typical job demand remaining high, such work can be still be considered to have a job strain Futureresearch should consider psychosocial distress and fatigue as importantproblems caused by new work organizational systems, and should be performed to assess their impact through out industry.

Simulations of fluidelastic forces and fretting wear in U-bend tube bundles of steam generators: Effect of tube-support conditions

  • Hassan, Marwan;Mohany, Atef
    • Wind and Structures
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    • 제23권2호
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    • pp.157-169
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    • 2016
  • The structural integrity of tube bundles represents a major concern when dealing with high risk industries, such as nuclear steam generators, where the rupture of a tube or tubes will lead to the undesired mixing of the primary and secondary fluids. Flow-induced vibration is one of the major concerns that could compromise the structural integrity. The vibration is caused by fluid flow excitation. While there are several excitation mechanisms that could contribute to these vibrations, fluidelastic instability is generally regarded as the most severe. When this mechanism prevails, it could cause serious damage to tube arrays in a very short period of time. The tubes are therefore stiffened by means of supports to avoid these vibrations. To accommodate the thermal expansion of the tube, as well as to facilitate the installation of these tube bundles, clearances are allowed between the tubes and their supports. Progressive tube wear and chemical cleaning gradually increases the clearances between the tubes and their supports, which can lead to more frequent and severe tube/support impact and rubbing. These increased impacts can lead to tube damage due to fatigue and/or wear at the support locations. This paper presents simulations of a loosely supported multi-span U-bend tube subjected to turbulence and fluidelastic instability forces. The mathematical model for the loosely-supported tubes and the fluidelastic instability model is presented. The model is then utilized to simulate the nonlinear response of a U-bend tube with flat bar supports subjected to cross-flow. The effect of the support clearance as well as the support offset are investigated. Special attention is given to the tube/support interaction parameters that affect wear, such as impact and normal work rate.

적층식 제조 공정을 활용한 스테인레스 316L 제작기술의 특징과 기계적 속성 (Characterization and Mechanical Properties of Stainless Steel 316L Fabricated Using Additive Manufacturing Processes)

  • Choi, Cheol;Jung, Mihee
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제7권1호
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    • pp.129-135
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    • 2021
  • Recently, additive manufacturing (AM) technology such as powder bed fusion (PBF) and directed energy deposition (DED) are actively attempted as consumers' needs for parts with complex shapes and expensive materials. In the present work, the effect of processing parameters on the mechanical properties of 316L stainless steel coupons fabricated by PBF and DED AM technology was investigated. Three major mechanical tests, including tension, impact, and fatigue, were performed on coupons extracted from the standard components at angles of 0, 45, 90 degrees for the build layers, and compared with those of investment casting and commercial wrought products. Austenitic 316L stainless steel additively manufactured have been well known to be generally stronger but highly vulnerable to impact and lack in elongation compared to casting and wrought materials. The process-induced pore density has been proved the most critical factor in determining the mechanical properties of AM-built metal parts. Therefore, it was strongly recommended to reduce those lack of fusion defects as much as possible by carefully control the energy density of the laser. For example, under the high energy density conditions, PBF-built parts showed 46% higher tensile strength but more than 75% lower impact strength than the wrought products. However, by optimizing the energy density of the laser of the metal AM system, it has been confirmed that it is possible to manufacture metal parts that can satisfy both strength and ductility, and thus it is expected to be actively applied in the field of electric power section soon.

굴절형 신축이음장치의 피로내구성 평가 (Fatigue Durability Evaluation of Refraction Expansion Joints)

  • 나준수;이타;한의석;성원규;이종석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제21권6호
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    • pp.10-15
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    • 2017
  • 굴절형 신축이음장치는 신축이음장치의 문제점인 충격, 소음, 교체성, 교축직각방향 변위, 단차발생등을 보완하여 새롭게 개발되었다. 굴절형 신축이음장치는 주행면이 연속화 되어 충격이 작고 소음이 작은 것이 특징이다. 굴절형 신축이음장치의 거동 방식은 링크의 회전으로 신축 거동을 수행한다. 링크의 회전 거동 시 거동의 중심 축이되는 것은 볼트이다. 그러므로 굴절형 신축이음 장치는 볼트의 내구성이 매우 중요하다고 할 수 있다. 하지만 굴절형 신축이음장치의 볼트 내구성은 이론적, 실험적 검증이 부족한 실정이다. 본 논문에서는 볼트의 피로 내구성을 검증 하기 위해 신축량 300 mm 굴절형 신축이음장치 시험 시편을 제작 하였다. 제작된 시험 볼트 내부에는 볼트 전용 스트레인게이지를 설치하였다. 시험 방법은 KS F 4425를 준용 하여 시험 하였다. 200만회 피로 반복 시험을 통해 굴절형 신축이음장치 내부에 조립된 볼트의 피로 내구성을 확인 하였다.