• 제목/요약/키워드: Spectrum fatigue assessment

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바이모달 스펙트럼 특성을 가지는 정상확률과정에 대한 다점계류라인의 피로손상도 조합기법 연구 (Fatigue Damage Combination for Spread Mooring System under Stationary Random Process with Bimodal Spectrum Characteristics)

  • 임유창;김경수;정준모
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권6호
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    • pp.813-820
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    • 2010
  • The spread mooring system for FPSO is developed to explore deep sea area, in which swell is dominant. It is known that the tension response of mooring lines in this sea area shows bimodal spectrum. Assuming normal distribution of tension profile and Rayleigh distribution of tension amplitude, the power spectral density function (PSD) of the mooring tension under the bimodal stationary random process is applied for the calculation of spectrum fatigue. Three popular methods, which are simple summation method, combined spectrum method and Jioa-Moan method, are used to combine fatigue damages from bimodal spectrum characteristics. Each damage value is compared with damage using Rainflow Cycle Counting (RCC) method which is believed to be close to exact solution. Vanmarcke' parameter and RMS(Root Mean Square) ratio are employed to assess relative damage variations between from RCC method and from three combination methods. Finally the most reliable fatigue damage combining method for spread mooring system is suggested.

A parametric study based on spectral fatigue analysis for 170k LNGC

  • Park, Tae-Yoon;Jang, Chang-Doo;Suh, Yong-Suk;Kim, Bong-Jae
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.116-121
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    • 2011
  • The Spectral Fatigue Analysis is representative fatigue life assessment method for vessels. This Analysis is performed generally for the whole vessel and many assessment sites. The spectral fatigue analysis is performed through the process of hydrodynamic response analysis, global structural analysis, local structural analysis and calculation of fatigue damage. In these processes, fatigue damage is affected by many variables. The representative variables are S-N curve data, wave scatter data, wave spectrum, bandwidth effect and etc. In this paper, the effects of these variables to the fatigue damage are analyzed through the spectral fatigue analysis for 170k LNGC.

궤도차량 탑재장비의 진동 내구성 평가를 위한 시험수준 결정방법 연구 (Determining Vibration Qualification Level for the Equipment Loaded Inside a Tracked Vehicle)

  • 최창하
    • 환경영향평가
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    • 제4권2호
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    • pp.123-130
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    • 1995
  • The equipment composed of many complicated electronic stuffs undergoes diverse stresses caused by mechanical vibrations during its service. Thus, to ensure its proper operation in the field a simulated vibration test has to be carried out in the laboratory with the Vibration Qualification Level, the test specification, which can include the real environment. In this paper we intent to deal with method and procedure for determining the Vibration Qualification Level so as to estimate the vibration-endurance for the equipment precisely.

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장기운영 항공기 주익 구조물 피로임계부위의 손상허용평가 (Damage Tolerance Assessment for Fatigue-Critical Locations of Wing Structure of Aged Aircraft)

  • 천영철;김원철;진지원;정태진;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.129-136
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 항공기 주익 구조물에 대한 피로균열진전 해석 및 실험을 통하여 운영 기간에 따른 장기 운영 항공기의 손상허용성을 평가하는 하는 것이다. 이를 위하여 주익 구조물의 피로임계부위 2 곳을 대상으로, 선행 연구에서 개발된 알고리즘을 기반으로 산출된 피로응력 스펙트럼 및 상용 코드인 NASGRO 를 이용한 피로균열진전해석을 수행하고 그 결과를 참고문헌의 결과와 비교하여 피로응력 스펙트럼 및 균열진전해석방법의 타당성을 확인하였다. 또한 실제 주익 구조물에서 채취한 시험편 및 이와 동일 재료로 가공된 시험편을 대상으로 위의 피로응력 스펙트럼을 적용한 피로균열진전시험을 실시하고 그 결과를 이용하여 운영 기간에 따른 주익 구조물의 손상허용성을 평가하였다.

Fatigue wind load spectrum construction based on integration of turbulent wind model and measured data for long-span metal roof

  • Liman Yang;Cong Ye;Xu Yang;Xueyao Yang;Jian-ge Kou
    • Wind and Structures
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    • 제36권2호
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    • pp.121-131
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    • 2023
  • Aiming at the problem that fatigue characteristics of metal roof rely on local physical tests and lacks the cyclic load sequence matching with regional climate, this paper proposed a method of constructing the fatigue load spectrum based on integration of wind load model, measured data of long-span metal roof and climate statistical data. According to the turbulence characteristics of wind, the wind load model is established from the aspects of turbulence intensity, power spectral density and wind pressure coefficient. Considering the influence of roof configuration on wind pressure distribution, the parameters are modified through fusing the measured data with least squares method to approximate the actual wind pressure load of the roof system. Furthermore, with regards to the wind climate characteristics of building location, Weibull model is adopted to analyze the regional meteorological data to obtain the probability density distribution of wind velocity used for calculating wind load, so as to establish the cyclic wind load sequence with the attributes of regional climate and building configuration. Finally, taking a workshop's metal roof as an example, the wind load spectrum is constructed according to this method, and the fatigue simulation and residual life prediction are implemented based on the experimental data. The forecasting result is lightly higher than the design standards, consistent with general principles of its conservative safety design scale, which shows that the presented method is validated for the fatigue characteristics study and health assessment of metal roof.

지게차용 추진축의 가속 수명 평가 (Accelerated Life Evaluation of Propeller Shaft for Forklift Truck)

  • 김도식;성백주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권11호
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    • pp.1221-1229
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    • 2014
  • 본 논문은 가속시험법을 이용하여 추진축의 피로 수명을 예측하는 것이다. 가속시험방법으로는 교정가속시험법을 적용하였으며, 이 시험법은 시험시료 수량이 적을 경우에 시험시간 단축과 신뢰성을 높이는 매우 효과적인 방법이다. 두 수준의 고부하 스트레스 수준에서 피로시험을 수행하고, 외삽법과 가용한 시험시간을 고려하여 저부하 스트레스 시험 수준을 결정하여 피로시험을 수행하였다. 본 논문에서는 가속지수와 형상모수 등의 신뢰성 파라미터를 시험을 수행하여 획득하였고, 실제 사용 환경의 로드 스펙트럼을 분석하고 시험 결과와 비교하여 추진축의 수명을 예측할 수 있었다.

착륙장치 복합재 토크링크 피로내구성 평가에 대한 연구 (A Study on Assessment of Fatigue Durability for Composite Torque Link of Landing Gear)

  • 권정호;강대환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.537-546
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    • 2010
  • 본 연구는 최근 금속재를 대체하기 위하여 RTM법으로 개발된 헬리콥터 복합재 토크링크 구조에 대하여 피로 내구성 평가 절차와 기법에 대하여 고찰하였다. 피로내구성 평가에 필요한 운용수명 중 예상되는 피로하중스펙트럼을 산출하는데 보다 신뢰성이 높은 진보된 기법으로 확률적 랜덤처리 기법을 도입하였다. 그리고 불균질성이 큰 복합재에 대하여 재료의 피로특성치를 기반으로 하는 강도저하 접근법을 통하여 잔여강도와 피로파손확률 거동을 분석함으로써 보다 신뢰성 있는 내구성 평가를 수행하였다. 이때 강도저하파라미터 는 일련의 재료시편 피로시험 결과를 최대근사법을 사용하여 Weibull 파라미터를 해석함으로써 결정하였다. 또한 복합재 토크링크 실물시제에 대하여 피로내구성 시험을 수행하고 해석결과와 비교 검토하였다.

생리신호를 사용한 단조 작업 수행시 정신 피로도의 측정과 평가(I) (Measurement and Assessment of Mental Fatigue using Biosignals during Monotonuous Task (I))

  • 고한우;윤용현;이창미;김동윤
    • 감성과학
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    • 제3권1호
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    • pp.1-6
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    • 2000
  • 단조 작업에 의한 정신적 피로도의 평가를 위하여 피험자에게 1자릿수 숫자 3개를 더하는 연산 작업을 수행하게 하였다. 주관적 평가를 통해 단조작업임이 확인된 task를 사용하여 작업 시간이 증가함에 따라 단조감이 증가하도록 실험과정을 설계하고 생리신호를 측정하였다. 측정된 생리신호 중 심전도, 피부온도, 호흡을 분석하였다. 단조 작업을 수행함에 따라 피부온도의 증가 경향이 나타났으며, 심박 변화율의 전력스펙트럽 분석결과 고주파성분의 감소와 Power spectrum balance가 증가하였다. 특히 power spectrum balance와 주관적 평가치의 상관관계가 높게 나타났다. 또한 상관관계가 높은 생리신호를 사용하여 정신피로를 예측한 결과 (R=0.945)가 정신피로를 잘 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

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Engineering criticality analysis on an offshore structure using the first- and second-order reliability method

  • Kang, Beom-Jun;Kim, Jeong-Hwan;Kim, Yooil
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제8권6호
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    • pp.577-588
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    • 2016
  • Due to the uncertainties related to the flaw assessment parameters, such as flaw size, fracture toughness, loading spectrum and so on, the probability concept is preferred over deterministic one in flaw assessment. In this study, efforts have been made to develop the reliability based flaw assessment procedure which combines the flaw assessment procedure of BS7910 and first-and second-order reliability methods (FORM/SORM). Both crack length and depth of semi-elliptical surface crack at weld toe were handled as random variable whose probability distribution was defined as Gaussian with certain means and standard deviations. Then the limit state functions from static rupture and fatigue perspective were estimated using FORM and SORM in joint probability space of crack depth and length. The validity of predicted limit state functions were checked by comparing it with those obtained by Monte Carlo simulation. It was confirmed that the developed methodology worked perfectly in predicting the limit state functions without time-consuming Monte Carlo simulation.

차량 부하 스펙트럼 모델링을 이용한 구동축의 가속 수명 평가 (Accelerated Life Evaluation of Drive Shaft Using Vehicle Load Spectrum Modeling)

  • 김도식;이근호;강이석
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제5권2호
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    • pp.115-126
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    • 2017
  • 본 논문은 특수 차량용 동력 전달계 부품인 구동축의 가속 수명 시험을 수행하는 것이다. 동력 전달계 부품의 수명 평가를 위하여 사용환경의 주행 부하 스펙트럼의 데이터가 필요하나, 특수 차량의 경우 부하 스펙트럼을 구할 수 없는 경우가 대부분이다. 따라서, 본 논문에서는 차량 데이터와 특수 주행로 조건에 기반하여 주행 부하 로드 스펙트럼을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 가속 수명 시험에는 역승 모델을 적용하였고, 마이너 법칙을 사용하여 등가 토크를 구하였으며, 구동축 가속 수명 시험을 위하여 교정 가속법을 사용하였다. 피로시험은 세 수준의 스트레스로 수행하였으며, 사용자 스트레스 수준의 수명은 외삽법을 사용하여 예측 하였고, 실제 시험 결과와 부하 스펙트럼 데이터와의 비교로 수명을 검증하였다.