• 제목/요약/키워드: S-N curve S-N

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3MW 해상풍력발전기 주물품의 내구수명 평가 (Assessment of casting parts fatigue life for 3MW offshore wind turbine)

  • 노기태;강원형;이승찬
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.189.2-189.2
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    • 2010
  • The purpose of this study is fatigue damage assessment for large sized casting parts (hub and mainframe) of the 3MW offshore wind turbine by computer simulation. Hub and mainframe durability assessment is necessary because wind turbine have to guarantee for 20 years. Fatigue life evaluation must be considered all of fatigue load conditions as the components are wind load transmission path. Palmgren-Miner linear damage accumulation hypothesis is applied for fatigue life estimation with stress-life approach. S-N curve for the spheroid graphite cast iron EN-GJS-400-18-LT is derived according to durability guidelines. Reduction factors were applied for survival probability, surface roughness, material quality and partial safety factor according to Germanischer Lloyd rules. To calculate fatigue damage, stress tensors, extracted from the unity load calculation from ANSYS is multiplied with time track of fatigue loads extracted from GH bladed. Damage accumulation is performed with all of fatigue load conditions at each finite element nodes. In this study maximum nodal damage value is under 1.0. casted parts are safe. This research was financially supported by the Ministry of Knowledge Economy(MKE), Korea Institute for Advancement of Technology(KIAT) and Honam Leading Industry Office through the Leading Industry Development for Economic Region.

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FDM 방식으로 제작된 ABS 재료의 피로 특성 평가 (Fatigue Test of 3D-printed ABS Parts Fabricated by Fused Deposition Modeling)

  • 설경수;신병철;장성욱
    • 한국기계가공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.93-101
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    • 2018
  • FDM is one of the popular 3D printing technologies because of an inexpensive extrusion machine and multi-material printing. FDM can use thermoplastics such as ABS and PLA. The 3D-printed ABS parts fabricated by FDM are attractive in the automotive industry because of their weight. A 10% reduction in weight can increase the fuel economy by approximately 7%. To use 3D-printed ABS parts as automotive parts, we should evaluate the 3D-printed parts in terms of automotive reliability. In this study, 3D-printed ABS samples were evaluated using Ono's rotary bending fatigue test. We obtained an S-N curve for the 3D-printed ABS specimen from the finite-element analysis. The S-N curve can be useful in early-stage design decisions for 3D-printed ABS parts.

Strain energy-based fatigue life prediction under variable amplitude loadings

  • Zhu, Shun-Peng;Yue, Peng;Correia, Jose;Blason, Sergio;De Jesus, Abilio;Wang, Qingyuan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제66권2호
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    • pp.151-160
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    • 2018
  • With the aim to evaluate the fatigue damage accumulation and predict the residual life of engineering components under variable amplitude loadings, this paper proposed a new strain energy-based damage accumulation model by considering both effects of mean stress and load interaction on fatigue life in a low cycle fatigue (LCF) regime. Moreover, an integrated procedure is elaborated for facilitating its application based on S-N curve and loading conditions. Eight experimental datasets of aluminum alloys and steels are utilized for model validation and comparison. Through comparing experimental results with model predictions by the proposed, Miner's rule, damaged stress model (DSM) and damaged energy model (DEM), results show that the proposed one provides more accurate predictions than others, which can be extended for further application under multi-level stress loadings.

확장 가능형 몽고메리 모듈러 곱셈기 (A Scalable Montgomery Modular Multiplier)

  • 최준백;신경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.625-633
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    • 2021
  • 몽고메리 모듈러 곱셈의 유연한 하드웨어 구현을 위한 확장 가능형 아키텍처를 기술한다. 처리요소 (processing element; PE)의 1차원 배열을 기반으로 하는 확장 가능형 모듈러 곱셈기 구조는 워드 병렬 연산을 수행하며, 사용되는 PE 개수 NPE에 따라 연산 성능과 하드웨어 복잡도를 조정하여 구현할 수 있다. 제안된 아키텍처를 기반으로 SEC2에 정의된 8가지 필드 크기를 지원하는 확장 가능형 몽고메리 모듈러 곱셈기(scalable Montgomery modular multiplier; sMM) 코어를 설계했다. 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과, sMM 코어는 NPE=1 및 NPE=8인 경우에 각각 38,317 등가게이트 (GEs) 및 139,390 GEs로 구현되었으며, 100 MHz 클록으로 동작할 때, NPE=1인 경우에 57만회/초 및 NPE=8인 경우에 350만회/초의 256-비트 모듈러 곱셈을 연산할 수 있는 것으로 평가되었다. sMM 코어는 응용분야에서 요구되는 연산성능과 하드웨어 리소스를 고려하여 사용할 PE 수를 결정함으로써 최적화된 구현이 가능하다는 장점을 가지며, ECC의 확장 가능한 하드웨어 설계에 IP (intellectual property)로 사용될 수 있다.

초경량 인라인 스케이트 프레임의 피로 내구성 평가 (Evaluation of Fatigue Endurance for an Ultra-light-weight Inline Skate Frame)

  • 이세용;김호경
    • 한국안전학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.1-5
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    • 2011
  • In order to evaluate fatigue endurance for an ultra-light weight inline skate frame, FEM analysis was performed. Tensile properties and a S-N curve were determined through tensile and fatigue tests on a modified Al-7075+$S_c$ alloy. The yield and ultimate tensile strengths were 553.3 MPa and 705.5 MPa, respectively. The fatigue endurance limit of this alloy was 201.2 MPa. For evaluating the fatigue endurance of the inline skate frame, the S-N data were compared with the stress analysis results through FEM analysis of the frame. The maximum Von-Mises stress of the frame was determined 106 MPa through FEM analysis of the frame, assuming that the rider weight is 75 Kg. Conclusively, on the basis of fatigue limit, the inline skate frame has a safety factor of approximately 2.0.

이성분계 파라미터 최적화 기법을 활용한 n-Propanol+Formic acid 계의 인화점 추산 (Estimation of the Flash Points for n-Propanol+Formic acid System Using the Binary Parameters Optimization Method)

  • 하동명;이성진
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.65-69
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    • 2008
  • 인화점의 정보를 확보하는 것은 화재 및 폭발의 예방을 위해 대단히 중요하다. 본 연구에서는 n-propanol+formic acid 계의 하부 인화점을 Penskey-Martens 밀폐식 장치를 이용하여 측정하였다. 이성분계 혼합물은 최소 인화점 현상(MFPB)을 보였다. 실험값은 Raoult의 법칙과 최적화 기법에 의해 추산된 값과 비교하였다. 그 결과, 최접화 기법에 의한 추산값이 Raoult의 법칙에 의한 추산값 보다 실험값에 더욱 근접하였다.

INEQUALITIES FOR THE ARGUMENTS LYING ON LINEAR AND CURVED PATH

  • Nagaraja, K.M.;Araci, Serkan;Lokesha, V.;Sampathkumar, R.;Vimala, T.
    • 호남수학학술지
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    • 제42권4호
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    • pp.747-755
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    • 2020
  • The mathematical proof for establishing some new inequalities involving arithmetic, geometric, harmonic means for the arguments lying on the paths of triangular wave function (linear) and new parabolic function (curved) over the interval (0, 1) are discussed. The results representing an extension as well as strengthening of Ky Fan Type inequalities.

알칼리성 토양 pH 교정시 완충곡선법을 이용한 황 시용량 결정 (Determination of Sulfur Requirement to Adjust pH of Alkaline Soil by Buffer Curve Method)

  • 이인복;임재현;임명순
    • 한국토양비료학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.405-415
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    • 2000
  • 본 연구는 황 원소를 이용하여 시설재배지의 일부 토양에서 나타나는 알칼리 반응을 교정하고자 실시하였다. 황 원소의 산화와 토양 pH에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 토양 pH 8.3을 6.3으로 낮추는데 소요되는 황 시용량을 완충곡선으로부터 계산하여 황 소요량의 1~10배 수준까지 첨가하고 50% water holding capacity에 해당하는 수분을 가한 다음, $30^{\circ}C$로 유지되는 항온실에서 정치하였다. Incubation 동안 1주 간격으로 토양 pH 및 sulfate-S의 생성량을 조사한 결과, 토양 pH는 최초의 8.3에서 4~6주 사이에는 목표 pH인 6.3 부근으로 감소하였고, 이 때의 sulfat-S의 생성율은 100%를 상회하여 완충곡선법을 이용한 황 시용량 결정법이 적절함을 확인하였다. Pot 재배시험 결과, 중화량에 해당하는 황시용구의 토양 pH는 중성부근에 이르렀으나 상추수량은 무처리구와 차이가 없었으며, 목표 pH로 낮추기 위한 황 소요량의 약 3배 이상 과량 첨가한 처리구의 토양 pH는 4.8 수준으로 급격히 감소하고 토양중 추출성 미량원소의 농도가 증가하여 상추 수량은 현저히 감소하는 한편, 식물체중 N/S비율의 감소가 나타나 과다한 황 시용으로 토양 양분의 불균형화 및 작물의 수량감소를 초래하였다. 따라서 토양 pH 조정을 목적으로 황 원소를 시용할 경우 정확한 시용량을 준수하고, 토양에 존재하는 기존의 sulfate-S 농도가 높을 경우에는 분시를 통하여 토양내 sulfate-S 농도가 일시적으로 크게 증가하지 않도록 관리해야 할 것으로 판단되었다. 또한 liming의 경우 포장에서는 실내나 pot 조건과 다르게 포장의 석회인자(Liming factor)를 구하여 석회시용량을 조절하는 것과 같이 토양의 pH를 낮추는 경우도 포장의 acidifying factor에 관한 별도의 연구가 필요할 것으로 생각된다. 한편 완충곡선법을 이용한 황 시용량 결정법을 보다 단순화하기 위하여 0.1N-HCl을 이용한 완충곡선법을 고안하였으며, 이 방법은 토양산도를 목표 pH까지 저감시키는데 소요되는 0.1N-HCl의 량을 구하여 제안된 계산식에 적용하면 쉽게 황 소요량을 구할 수 있으므로 알칼리성 토양 상토 및 호산성 작물재배토양의 pH조정에 이용 가능할 것이다.

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6FDA-p-TeMPD 폴리이미드 비대칭막 제조에서 용매와 비용매가 막구조에 미치는 영향 (The Effects of Solvent and Nonsolvent on Asymmetric Membrane Structure of 6FDA-p-TeMPD Polyimide)

  • 박노춘;김건중;남세종
    • 멤브레인
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    • 제8권3호
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    • pp.157-169
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    • 1998
  • 폴리이미드(6FDA-p-TeMPD) 비대칭막을 습식 상분리법으로 제조하는데 있어서 그 구조에 미치는 용매 (DMAc, NMP, 1,4-dioxane)와 비용매($H_2O$, Methanol, n-hexane)의 영향을 고찰하였다. 고분자/용매/비용매 분리 속도를 예측함으로써 생성된 비대칭막의 구조를 해석하였다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축에 가깝고, 응결값이 작으며, 광투과도가 즉시 감소하고, 용해도 계수차가 $\Delta \delta_{S-NS} > \Delta \delta_{P-NS} > \Delta \delta_{P-S}$ 순이면 생성막은 고분자 결절의 불연속 결집속에 finger-like pore가 형성되었다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축에서 멀고, 응결값이 크며, 상분리 시간이 길고, 용해도 계수차 $\Delta \delta_{i-j}$$\Delta \delta_{P-NS} >(\Delta \delta_{S-NS} < > \Delta \delta_{P-S})$ 일때, 생성되는 막은 미소 고분자 결절구가 치밀하게 응집된 표피가 있으며, 고분자 연속상 스폰지층에 macropore가 발달되었다. 용해도 곡선이 용매-고분자 축으로부터 멀리 떨어지고, 응결값이 대단히 크며, 상분리 시간이 길고, 용해도 계수차 $\Delta \delta_{i-j}$$\Delta \delta_{S-NS} > (\Delta \delta_{P-NS}$\lessgtr$)\Delta \delta_{P-S}$인 경우는 고분자 미소 결절의 두터운 응집층과 다음에 성근 결절응집층이 나타났다.

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원자로 직접주입노즐의 피로평가에 미치는 응력집중계수의 영향 (Effect of Stress Concentration Factors on the Fatigue Evaluation of the Direct Vessel Injection Nozzle)

  • 김태순;이재곤
    • 한국안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • A fatigue damage caused by cyclic load is considered as one of the important failure mechanisms that threaten the integrity of structures and components in a nuclear power plant. In ASME code section III NB, the fatigue analysis procedure and standard S-N curves for the class 1 components are described and these criteria should be met at the design step of components. As the current ASME S-N curves are based on the very conservative assumptions such as a local stress concentration effect, immoderate transient frequencies and a constant Young's modulus, however, they can not precisely address the fatigue behavior of components. In order to find out the technical solution for these problems, a number of researches and discussion have been carried out continuously at home and abroad over the decades. In this study, detailed fatigue analyses for DVI nozzle with various mesh density of finite elements were performed to evaluate effect of stress concentration factors on the fatigue analysis procedure and the excessive conservatism of stress concentration factors are confirmed through the analysis results.