• 한국철도학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.201-207
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• 2010

철도 레일의 누적통과톤수에 의한 교체주기기준은 레일의 휨 피로수명에 의해 결정된다. 레일의 휨 피로수명을 평가하기 위해서는 기본적으로 레일의 휨 피로거동(S-N선도)에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 국내에서 사용되고 있는 50kg/m, 60kg/m 레일에 대하여 신품 및 사용 용접레일(모재부, 테르밋용접부, 가스압접부)로 구분하여 실물 휨 피로시험을 수행하였으며, 휨 피로시험결과를 바탕으로 파단유형 및 파단면 분석, 파괴 확률에 따른 휨 피로거동(S-N선도) 분석을 수행하였다. 이를 통해 레일종류별, 용접방법별, 신품 및 사용레일에 대한 S-N선도를 도출하였다. 이는 향후 누적통과톤수에 의한 레일 피로수명 평가를 위해 반드시 필요한 기초 자료로서 활용될 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.64-71
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• 2010

장대레일 교체주기는 자갈궤도 레일두부 표면요철과 레일 휨피로의 상관관계 분석을 통해 산정되었다. 본 연구에서는 실물 레일 휨 피로시험을 통한 레일의 S-N선도, 국내 도시철도(서울메트로) 콘크리트궤도에서 발생하는 레일 휨응력 예측식, Haibach's rule을 통해 콘크리트궤도 장대레일의 휨 피로수명을 평가하였다. 여기서, 레일용접방법별 S-N선도와 레일표면요철, 열차운행속도가 고려되었다. 또한, S-N선도 파괴확률 1%, 0.1%, 0.01%를 고려한 휨 피로수명을 비교하였다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트궤도 장대레일의 휨 피로수명을 제안하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.217-222
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• 2001

For the life evaluating of notched members, it is the best way that performing the real fatigue test of structure containing notch. But this method required generally much times and costs to evaluate fatigue life. So, generally we use the modified S-N curve or several methods to predict fatigue life. In this study, crack initiation life was evaluated by fatigue testing the SAE keyhole specimen and smooth specimen made of Al 7075-T6 alloys using the constant load then obtained S-N curve of smooth specimen and P-N curve of SAE keyhole specimen. And, fatigue lives of keyhole specimen are predicted using some life prediction methods (Nominal range I method, Nominal range II method, FEM analysis) for investigating experimented results, and that were compared with experimental data. Predicted fatigue lives by FEM analysis were corresponded with experimental data between 1/3times and 3times on the whole, and predicted fatigue lives using modified S-N curve (Nominal range I method, Nominal range II method) were nonconservative compared with that of FEM analysis.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.384-389
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• 2008

An accelerated fatigue test is essentially required to maintain the reliability of the actual structure of KTX under operation conditions. However, actual fatigue life cannot be obtained if specimens are not adequate to the conventional fatigue test. Moreover component maker did not provide data of loading stress (S) - cycles at the failure (N). In this study, we suggest a prediction method of the S-N curve for establishing an accelerating test under various load levels. Load history was acquired from the field tests. A Rainflow method was used on the cycle counting of the field load data, and then, an S-N curve was obtained through the iteration process under the condition that the damage index satisfies to 1 in the Miner's rule.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.429-430
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• 2006

To estimate the fatigue life of flange-shaft assembly, fatigue test for flange material and bending fatigue test for flange-shaft assembly were conducted. Also, finite element analysis for flange-shaft assembly was conducted. Then, we have changed the obtained P-N curve to S-N curve using the finite element analysis results which were stress values at the location of fracture. The S-N curve of flange material itself was almost consistent with that of flange-shaft assembly, so it seems that the fatigue life of flange-shaft assembly could be estimated by using S-N curve for flange material and the stress at the location of fracture calculated by finite element methods.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권3호
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• pp.319-325
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• 2015

차량 경량화가 진행되고 있는 요즈음 상용차의 프레임이나 데크를 일반강에서 고장력강으로 대체하고 있는 상황이다. 일반강의 용접부 내구 특성에 대한 연구는 지금까지 많이 이루어졌으나 고장력강 용접부에 대한 연구는 거의 진행되지 않았다. 본 연구에선 첫째, 상용차량에 적합한 용접부 내구를 예측 기법을 찾기 위해 다수의 접근법을 검토해 보았으며 노치계수 접근법인 Radaj 방법을 선택하였다. 둘째, 오버랩 조인트와 T 조인트 용접시편을 이용한 내구시험을 통해서 F-N 선도를 얻었으며, 이 값을 활용하여 HARDOX, ATOS60 재질에 대한 S-N 선도를 추출할 수 있었다. 셋째, 노치계수 접근법을 사용하여 시편 시험으로 얻어진 F-N 선도를 활용하여 고장력강 용접부의 일반적인 S-N 선도를 구할 수 있었다. 넷째, 연구를 통해 얻어진 고장력강 용접부의 내구특성을 상용내구해석 프로그램에 적용하였다. 마지막으로 해석사례를 통해 시험과 해석결과를 비교하였으며, 신뢰할만한 결과를 얻을 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권4호
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• pp.388-395
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• 2009

An accelerated fatigue test is essentially required to maintain the reliability of the actual structures of KTX under operation conditions. However, actual fatigue life cannot be obtained because the conventional fatigue tests are not adequate to the real load conditions. Moreover foreign component makers have not provided data of the loading stresses (S) versus cycles at the failure (N). In this study, we suggested a deduction method of the S-N curve for establishing an accelerating test under various load levels. Load history was acquired from the field tests. A Rainflow method was used on the cycle counting of the field load data. After that, an S-N curve was obtained through the iteration process under the condition that the damage index satisfies to 1 in the Miner's rule. The deduced S-N curve was applied to the performance evaluation of Korean-made sealed knuckles compared with imports.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권12호
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• pp.1207-1212
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• 2015

진동리퍼는 암반의 파쇄와 리핑 작업을 동시에 하기 위해서 개발된 장비이며 기존의 암반 파쇄용 유압 브레이커와 작동 원리가 다르다 진동리퍼의 기진력을 투스로 전달하는 기어박스-생크 용접부는 매우 중요한 부분이며 진동리퍼의 기계적 건전성의 예측이 필수적이다. 본 연구는 생크소재 및 용접재료의 변화에 따른 접부의 피로수명 예측을 목적으로 하고 있다. 생크의 재료는 Hadox-hituf, AR 400을 사용하였고 접금속은 CSF-71T, CSF-81T를 사용하였다. 피로시험은 응력비 R=0에서 각 재료조건에 대해서 수행하였다. P-S-N 선도는 JSME-S002 규정에 맞춰 파괴확률 10%, 50%, 90%에 대해서 나타냈으며 수명 예측 식을 도출하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제20권5호
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• pp.17-26
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• 2021

It is challenging to estimate the fatigue life of construction equipment consisting of a welded joint using field structure test owing to the uncertainty of the S-N curve. IIW recommends different S-N curves for various welded joint types. However, there is no way to define an appropriate curve considering complex design shape and strain gauge characteristics. This paper proposes an equivalent S-N curve method based on the relationship between IIW effective notch stress and virtual stress using finite element analysis. Moreover, a case study was conducted for the excavator fuel tank. The proposed method is expected to enhance accuracy and consistency in calculating the fatigue life for the welded structure of construction equipment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권5호
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• pp.429-435
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• 2016

ASS304 소재로 제작된 cold stretching 압력용기는 극저온 액화천연가스의 운반 및 저장에 이용된다. Cold stretching 압력용기는 특정 수압을 이용하여 허용응력까지 기존의 압력용기를 신장시킴으로써 재료에 상당량의 소성변형이 나타난다. 이 경우, ASS304 소재의 특성에 따라 소성변형 후 항복강도가 증가하며, 신장량에 따라 두께가 감소한다. 따라서 강도 및 무게측면에서 기존의 압력용기 대비 높은 효율을 나타낸다. 본 연구에서는 ASME 코드에 의거하여 제작된 소형 cold stretching 압력용기에서 직접 채취한 시편을 이용하여 극저온 인장 및 피로특성을 평가하였다. 또한 저온피로시험으로부터 획득한 S-N 선도를 통계적으로 접근하여 P-S-N 선도를 작성하였으며, SEM 을 이용하여 파단면을 분석하였다.