• 제목/요약/키워드: Lifetime Prediction

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폴리아미드 66 복합소재의 열 열화 특성: 수명 예측과 활성화 에너지의 상관관계 (Characterization of Thermal Degradation of Polymide 66 Composite: Relationship between Lifetime Prediction and Activation Energy)

  • 정원영;원종일
    • 폴리머
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    • 제36권6호
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    • pp.712-720
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    • 2012
  • 광학현미경분석, 주사전자현미경분석 및 적외선분광분석을 이용하여, 열화시간 경과에 따른 유리섬유가 보강된 폴리아미드 66 복합소재의 열 열화 특성을 조사하였다. 열화시간이 증가함에 따라, 인장강도는 열화 초기 약간의 증가 후 점진적으로 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 열 열화가 진행됨에 따라 결정화도의 증가, 가교밀도의 증가, 사슬 전단 및 사슬 운동성의 감소 등에 기인한 것으로 판단된다. 적외선분광분석을 통하여, 폴리아미드 66 복합소재 표면상에 열화에 기인한 케톤 피크와 규소 피크의 증가를 관찰하엿다. 또한 세 가지 승온속에서 측정된 열중량분석 결과를 이용하여 폴리아미드 66 복합소재으 열 분해 반응동역학을 분석하였다. 통계학적 기법, UL 746B, Ozawa 및 Kissinger 등 여러 방법을 통해 계산된, 폴리아미드 66 복합소재의 활성화 에너지와 수명 예측간의 상관관계를 조사하였다. 열중량분석으로부터 계산된 활성화 에너지는 가속시험으로 구한 값보다 상대적으로 큰 값을 나타내며, 이는 폴리아미드 66 소재으 수명을 과대 평가하는 결과를 초래하였다. 본 연구에서는 다양한 사용 온도에서의 활성화 에너지를 외삽하여 계산 가능한 지수 패턴의 표준곡선을 개발하였다.

추계적 열화모형에 의한 건설자재의 사용수명 예측 (Service Life Prediction for Building Materials and Components with Stochastic Deterioration)

  • 권영일
    • 품질경영학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.61-66
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    • 2007
  • The performance of a building material degrades as time goes by and the failure of the material is often defined as the point at which the performance of the material reaches a pre-specified degraded level. Based on a stochastic deterioration model, a performance based service life prediction method for building materials and components is developed. As a stochastic degradation model, a gamma process is considered and lifetime distribution and service life of a material are predicted using the degradation model. A numerical example is provided to illustrate the use of the proposed service life prediction method.

무전극형광램프용 전원장치의 평가기준 및 수명예측 (A Study of assessment criteria and lifetime prediction for power supply of electrodeless fluorescent lamp)

  • 함중걸;신종욱
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2004년도 학술대회 논문집
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    • pp.25-30
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    • 2004
  • 본 논문에서는 무전극형광램프용 전원장치에 대한 전기용품의 안전기준에 대하여 시험항목 및 적용규격을 제시하였으며, 전기적 및 광학적 특성을 알아보기 위하여 성능측정을 수행하였다. 또한 무전극 형광램프용 전원장치의 고 수명에 대한 이론적인 평균고장수명을 알아보기 위하여 MIL-HDBK-217방법에 의한 예측방법을 이용하여 전원장치의 주위온도, 사용장소 및 설치조건에 따라 각 온도별로 각부품의 고장율을 예측하여 평균고장수명을 예측하였다. 그 결과 무전극형광램프용 전원장치는 온도가 어느 정도가 유지되어야 광 효율이 좋은 반면 전원장치는 온도가 높으면 상대적으로 수명이 급격히 줄어들면서 특성이 열화하는 경향을 가진다

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가속 열 노화시험을 이용한 침매터널용 고무 씰 소재의 사용수명 예측 (Service life prediction of rubber seal materials for immersion tunnel by accelerated thermal degradation tests)

  • 박준형;박광화;박형근;권영일;김종호;성일경
    • 한국신뢰성학회지:신뢰성응용연구
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    • 제9권4호
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    • pp.275-290
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    • 2009
  • This paper considers accelerated thermal degradation tests which are performed for rubber seal materials used for undersea tunnels constructed by immersion method. Three types of rubber seals are tested; rubber expansion seal, omega seal, and shock absorber hose. Main ingredient of rubber expansion seal is EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer) and that of both omega seal and shock absorber hose is SBR(Styrene Butadiene Rubber). The accelerated stress is temperature and an Arrhenius model is introduced to describe the relationship between the lifetime and the stress. From the accelerated degradation tests, dominant failure mode of the rubber seals is found to be the loss of elongation. The lifetime distribution and the service life of the rubber seals at use condition are estimated from the test results. The acceleration factor for three types of rubber seals are also investigated.

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자동차 방진고무부품의 피로수명 예측 및 평가 (A Study on the Fatigue Life Prediction and Evaluation of Rubber Components for Automobile Vehicle)

  • 우창수;김완두;권재도
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.56-62
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    • 2005
  • The fatigue analysis and lifetime evaluation are very important in design procedure to assure the safety and reliability of the rubber components. Fatigue lifetime prediction methodology of the rubber component was proposed by incorporating the finite element analysis and fatigue damage parameter from fatigue test. Finite element analysis of 3D dumbbell specimen and rubber component were performed based on a hyper-elastic material model determined from material test. The Green-Lagrange strain at the critical location determined from the FEM was used for evaluating the fatigue damaged parameter of the natural rubber. Fatigue life of the rubber component are predicted by using the fatigue damage parameter at the critical location. Predicted fatigue lifes of the rubber component agreed fairly well the experimental fatigue lives.

Shield TBM disc cutter replacement and wear rate prediction using machine learning techniques

  • Kim, Yunhee;Hong, Jiyeon;Shin, Jaewoo;Kim, Bumjoo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제29권3호
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    • pp.249-258
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    • 2022
  • A disc cutter is an excavation tool on a tunnel boring machine (TBM) cutterhead; it crushes and cuts rock mass while the machine excavates using the cutterhead's rotational movement. Disc cutter wear occurs naturally. Thus, along with the management of downtime and excavation efficiency, abrasioned disc cutters need to be replaced at the proper time; otherwise, the construction period could be delayed and the cost could increase. The most common prediction models for TBM performance and for the disc cutter lifetime have been proposed by the Colorado School of Mines and Norwegian University of Science and Technology. However, design parameters of existing models do not well correspond to the field values when a TBM encounters complex and difficult ground conditions in the field. Thus, this study proposes a series of machine learning models to predict the disc cutter lifetime of a shield TBM using the excavation (machine) data during operation which is response to the rock mass. This study utilizes five different machine learning techniques: four types of classification models (i.e., K-Nearest Neighbors (KNN), Support Vector Machine, Decision Tree, and Staking Ensemble Model) and one artificial neural network (ANN) model. The KNN model was found to be the best model among the four classification models, affording the highest recall of 81%. The ANN model also predicted the wear rate of disc cutters reasonably well.

전투화용 고무의 가속수명예측 (Accelerated Life Prediction of the Rubber for Combat Boots)

  • 유건성;이남례;여용헌;이범철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8637-8642
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    • 2015
  • 현재 군에 보급되고 있는 접착식 전투화용 고무의 대표적인 노화현상은 열에 의한 정기적인 스트레스 노화가 대표적이다. 본 연구에서는 전투화용 고무의 노화시험을 실시하고, 아레니우스 관계식을 이용하여 노화온도($60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$)에 따른 반응속도 상수 k를 구하였다. 제품의 수명한계를 인장강도는 30% 감소시점, 신장률은 50% 감소시점, 내마모도는 380%로 가정하였으며, ln($P/P_0$) 및 활성화 에너지와 상수를 고려한 수명예측을 하였다. 이를 통해 노화온도에 영향을 받은 전투화용 고무의 수명을 예측하였고, 그 결과 실온($20^{\circ}C$)에서 예상수명이 10년 이상임을 확인할 수 있었다.

가속노화조건 하 연료접촉 고무오링의 수명예측 및 누유시험 연구 (A Study on the Lifetime Estimation and Leakage Test of Rubber O-ring in Contacted with Fuel at Accelerated Thermal Aging Conditions)

  • 정근우;홍진숙;김영운;한정식;정병훈;권영일
    • Tribology and Lubricants
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    • 제35권4호
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    • pp.222-228
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    • 2019
  • As rubber products such as O-rings, which are also known as packings or toric joints, come in regular, long term contact with liquid fuel, they can eventually swell, become mechanically weakened, and occasionally crack; this diminishes both their usefulness and intrinsic lifetime and could cause leaks during the steady-state flow condition of the fuel. In this study, we evaluate the lifetime of such products through compression set tests of FKM, a family of fluorocarbon elastomer materials defined by the ASTM international standard D141; these materials have great compression, sunlight, and ozone resistance as well as a low gas absorption rate. In this process, O-rings are immersed in the liquid fuel of airtight containers that can be expressed as a compression set, and the liquid fuel leakage in a flow rig tester at variable temperatures over 12 months is investigated. Using the Power Law model, our study determined a theoretical O-ring lifetime of 2,647 years, i.e. a semi-permanent lifespan, by confirming the absence of liquid fuel leakage around the O-ring assembled fittings. These results indicate that the FKM O-rings are significantly compatible for fuel tests to evaluate long-term sealing conditions.

플립칩의 설계변수 변화에 따른 보드레벨 플립칩에서의 낙하충격 수명예측 (Prediction of the Impact Lifetime for Board-Leveled Flip Chips by Changing the Design Parameters of the Solder Balls)

  • 이수진;김성걸
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.117-123
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    • 2015
  • The need for drop simulations for board-leveled flip chips in micro-system packaging has been increasing. There have been many studies on flip chips with various solder ball compositions. However, studies on flip chips with Sn-1.0Ag-0.5Cu and Sn-3.0Ag-0.5Cu have rarely been attempted because of the unknown material properties. According to recent studies, drop simulations with these solder ball compositions have proven feasible. In this study, predictions of the impact lifetime by drop simulations are performed considering Cu and Cu/Ni UBMs using LS-DYNA to alter the design parameters of the flip chips, such as thickness of the flip chip and size of the solder ball. It was found that a smaller chip thickness, larger solder ball diameter, and using the Cu/Ni UBM can improve the drop lifetime of solder balls.

전동기 구동용 전력 변환기에 대한 전력소자의 열적 특성 해석 (Thermal Characteristics Analysis of Power Device for Motor Driving Power Converter)

  • 조문택;이충식;이상복
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.495-498
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    • 2012
  • 논문에서는 전력용반도체 소자의 수명예측으로 기초적인 동작환경과 구동시간들을 기록하였다. 전력변환기의 제어기에 의하여 전력소자의 구동시간과 방렬기의 온도 등 동작환경을 누적하여 기록하고 이를 확인할 수 있도록 하므로써 전력용 반도체소자는 그 구조에서 수명은 반도체 칩의 온도변화의 크기와 반복회수로 사용기간을 보증하고 있으므로 이에 의한 수명의 예측으로 유지보수 또는 교체가 적절한 시점에서 이루어질 수 있다고 판단된다.