• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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• pp.258-265
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• 2001

Turbine blade is subject to force of three type ; torsional force by torsion-mount, centrifugal force by rotation of rotor and cyclic bending force by steam pressure. Cyclic bending force of them is main factor on fatigue fracture. In the X-ray diffraction method, the change in the values related to plastic deformation and residual stress near the fracture surface mat be determined, and information of internal structure of material can be obtained. Therefore, to find a fracture mechanism of torsion-mounted blade in nuclear plant, based on the information from the fracture surface obtained by fatigue test, the correlation of X-ray parameter and fracture mechanics parameter was determined, and then the load applied to actual broken turbine blade parts was predicted. Failure analysis is performed by finite element method and Goodman diagram on torsion-mounted blade.

• 산업경영시스템학회지
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• 제41권4호
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• pp.213-219
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• 2018

Mechanical components are to be produced with accurate dimensions in order to function properly in assemblies of a machine. Once designs of mechanical components are created, designers examine the designs by adopting many known experimental methods. A primary test method includes stress and strain evaluation of structural parts. In addition, fatigue test and vibration analysis are an important test method for mechanical components. Real experiments at a laboratory are established when products are manufactured. Since design changes should be done before producing the designs in factories, rapid modifications for new designs are required in production industries. FEM simulation is a proper choice for a design evaluation with speed at a detail stage in design process. This research focuses modeling and mechanical simulation of a mechanical component in order to ensure structural safety. In this paper, a universal joint, being used in driving axels of vehicles, is studied as a target component. A design model is created and tested in some ways by using commercial software of FEM. The designed component is being twisted to transmit heavy power and thus, torsional stress should be under strengths of the component's material. The next is fatigue analysis to convince fatigue cycles to be within the endurance limit of the material. Another test is a vibration analysis for rotational components. This research draws final conclusions from these test analyses and recommends whether the designed model is under safety condition in terms of mechanical structure.

• 대한금속재료학회지
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• 제46권3호
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• pp.111-117
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• 2008

The effects of the dissolved cementite on the mechanical properties have been experimentally investigated. The steel wires were fabricated depending on the carbon content of 0.82 and 1.02 wt.% and drawing strain from 4.12 to 4.32. The bending fatigue resistance and torsion ductility were measured by a hunter fatigue tester and torsion tester specially designed for thin-sized wires. The results showed that as the drawing strain and carbon content increased, the fatigue resistance and the torsional ductility of the steel wires decreased, while the tensile strength increased. In order to elucidate this behavior, the microstructure in terms of lamellar spacing (${\lambda}_p$), cementite thickness ($t_c$) and morphology of cementite was observed by advanced analysis techniques such as transmission electron microscope (TEM) and 3 dimensional atom probes (3-D AP).

• 콘크리트학회논문집
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• 제26권1호
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• pp.3-12
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• 2014

복합트러스교는 프리스트레스 박스거더교의 복부를 강재 트러스로 대체한 교량으로 자중이 경감되는 구조적 장점과 복부 개방구조로 인한 경관성이 매우 우수하여 최근 들어 많이 사용되고 있다. 이러한 복합트러스교의 핵심기술은 강재 트러스와 콘크리트 슬래브를 연결하는 격점구조이며 지금까지 여러가지 격점구조들이 개발되어 실험적 검증을 통해서 실교량에 적용해 오고 있다. 이러한 격점구조는 격점부 국부적인 거동뿐만 아니라 복합트러스 거더의 휨 및 피로 등 전체적인 거동을 좌우하기 때문에 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 한편, 복합트러스 교량의 복부 개방구조는 프리스트레스 박스교량에 비해 비틀림 성능을 저하시키는 단점을 가지고 있어 편심하중을 받는 교량이나 곡선교 등에는 아직까지 적용된 사례가 없다. 따라서 복합트러스교가 보다 널리 사용되기 위해서는 비틀림 거동에 대한 정확한 분석이 필요한 상황이다. 기존 연구에서는 복합트러스교의 격점구조형식에 따른 비틀림 거동 특성을 알아보기 위해서 3가지 형태의 박스형 복합트러스 실험체를 제작하여 그 거동을 분석하였다. 이에 이 연구에서는 기존연구를 바탕으로 유한요소 해석프로그램을 이용하여 실험체를 모델링하고 시뮬레이션을 통해 그 거동을 분석하여 해석적으로 검증해 보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.63-72
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• 2013

복합트러스교는 프리스트레스 박스거더교의 복부를 강재 트러스로 대체한 교량으로 자중이 경감되는 구조적 장점과 복부 개방구조로 인한 경관성이 매우 우수하여 최근 들어 많이 사용되고 있다. 이러한 복합트러스교의 핵심기술은 강재 트러스와 콘크리트 슬래브를 연결하는 격점구조이며 지금까지 여러가지 격점구조들이 개발되어 실험적 검증을 통해서 실교량에 적용해 오고 있다. 이러한 격점구조는 격점부 국부적인 거동뿐만 아니라 복합트러스 거더의 휨 및 피로 등 전체적인 거동을 좌우하기 때문에 이에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. 한편, 복합트러스 교량의 복부 개방구조는 프리스트레스 박스교량에 비해 비틀림 성능을 저하시키는 단점을 가지고 있어 편심하중을 받는 교량이나 곡선교 등에는 아직까지 적용된 사례가 없다. 따라서 복합트러스교가 보다 널리 사용되기 위해서는 비틀림 거동에 대한 정확한 분석이 필요한 상황이다. 이 연구에서는 복합트러스교의 격점구조 형식에 따른 비틀림 거동 특성을 알아보기 위해서 3가지 형태의 박스형 복합트러스 실험체를 제작하여 비틀림 실험을 수행하고 분석해 보았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.580-586
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• 2016

추진효율 향상을 위해 개발된 초장행정 엔진은 저속에서도 큰 출력을 낼 수 있는 장점이 있는 반면에 이전에 비해 비틀림진동의 기진력은 상당히 증가하였다. 따라서 이전에는 튜닝 휠 또는 플라이휠만으로도 제어가 가능하였던 선박들도 연료절약형 초장행정 엔진이 탑재되는 경우에는 비틀림진동 댐퍼를 적용해야만 제어가 가능하다. 본 논문에서는 비틀림진동 제어를 위해 적용된 점성-스프링 댐퍼의 동특성을 확인하고 해당 축계에 최적 동특성을 갖는 점성-스프링 댐퍼를 설계하여 비틀림진동 특성을 검토하였다. 또한, 일부 엔진증속 지연현상을 지닐 우려가 있는 선박의 경우에는 대상축계의 진동 특성을 고려하여 최적댐퍼 설계이론에 따라 선정된 파라미터를 적절히 조정함으로써 과도한 피로누적에 따른 축 절손현상을 방지할 수 있는 축계 비틀림진동 제어 방안을 제시하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권3A호
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• pp.149-160
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• 2012

파형강판은 보강재 없이 높은 전단 저항력을 가지며, 보강재를 생략함으로써 상부구조의 용접을 최소화하고 피로 성능을 향상시킨다. 이러한 장점으로 인하여 최근에 파형강판을 I-거더의 복부판으로 사용하려는 연구가 여러 연구자들에 의하여 수행되었다. 횡-비틂 좌굴은 I-거더를 설계함에 있어 주요한 설계인자이지만 불균일 모멘트와 같은 실제 하중이 작용하는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴에 관한 연구는 현재 미흡한 실정이므로 이에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 파형강판 I-거더의 횡-비틂 좌굴 강도에 관한 연구를 수행하였다. 먼저 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더의 탄성 횡-비틂좌굴 거동에 관한 연구를 유한요소해석을 통하여 수행하였다. 본 연구 결과, 파형강판 I-거의 탄성 횡-비틂 좌굴 거동은 파형강판의 파형 주기수에 따라 달라지는 것을 알 수 있었으며, 선형 모멘트 구배가 작용하는 파형강판 I-거더에 대한 모멘트 구배 수정 계수를 제안하였다. 이 후 비탄성 유한요소해석 결과와 일반 I-거더의 설계 방법을 이용하여 파형강판 I-거더의 비탄성 좌굴 강도에 관하여 연구를 수행하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제43권2호
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• pp.25.1-25.10
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• 2018

Objectives: To evaluate the mechanical properties and metallurgical characteristics of the M3 Rotary and M3 Pro Gold files (United Dental). Materials and Methods: One hundred and sixty new M3 Rotary and M3 Pro Gold files (sizes 20/0.04 and 25/0.04) were used. Torque and angle of rotation at failure (n = 20) were measured according to ISO 3630-1. Cyclic fatigue resistance was tested by measuring the number of cycles to failure in an artificial stainless steel canal ($60^{\circ}$ angle of curvature and a 5-mm radius). The metallurgical characteristics were investigated by differential scanning calorimetry. Data were analyzed using analysis of variance and the Student-Newman-Keuls test. Results: Comparing the same size of the 2 different instruments, cyclic fatigue resistance was significantly higher in the M3 Pro Gold files than in the M3 Rotary files (p < 0.001). No significant difference was observed between the files in the maximum torque load, while a significantly higher angular rotation to fracture was observed for M3 Pro Gold (p < 0.05). In the DSC analysis, the M3 Pro Gold files showed one prominent peak on the heating curve and 2 prominent peaks on the cooling curve. In contrast, the M3 Rotary files showed 1 small peak on the heating curve and 1 small peak on the cooling curve. Conclusions: The M3 Pro Gold files showed greater flexibility and angular rotation than the M3 Rotary files, without decrement of their torque resistance. The superior flexibility of M3 Pro Gold files can be attributed to their martensite phase.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.10-19
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• 2014

기존의 헬리콥터 로터 시스템에서 기계적 힌지/베어링 부품을 복합재 빔 구성품으로 대체하여 중량과 부품수를 줄인 무베어링 허브 시스템을 설계하였으며, 그 중 중요 구성품인 유연보와 토크튜브에 대한 피로 안전수명 해석을 수행하였다. VABS를 이용한 2차원 단면 해석 수행을 통해 인장, 굽힘 및 뒤틀림 강성을 도출하였으며 2차원 탄성 보 모델에 대한 단면 구조해석 방법을 적용하여 각 단면에 발생하는 변형율을 계산하였다. 각 복합재 소재에 대한 S-N 곡선을 Wohler equation을 적용하여 생성하였으며, 정적구조해석을 통해 피로파손에 취약할 것으로 판단되는 영역에 대한 피로해석을 수행하였다. 헬리콥터 운영시로부터 구성품에 발생하는 하중은 CAMRAD II를 통해 계산하였으며, 하중해석 결과를 HELIX/FELIX 표준 하중 스펙트럼에 적용하여 무베어링 로터 허브 시스템의 하중 스펙트럼을 생성한 후, 이를 통해 최종적으로 피로 안전수명을 산출하였다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권4호
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• pp.1041-1063
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• 2014

Some results on the hydroelasticity of ultra large container ships related to the beam structural model and restoring stiffness achieved within EU FP7 Project TULCS are summarized. An advanced thin-walled girder theory based on the modified Timoshenko beam theory for flexural vibrations with analogical extension to the torsional problem, is used for formulation of the beam finite element for analysis of coupled horizontal and torsional ship hull vibrations. Special attention is paid to the contribution of transverse bulkheads to the open hull stiffness, as well as to the reduced stiffness of the relatively short engine room structure. In addition two definitions of the restoring stiffness are considered: consistent one, which includes hydrostatic and gravity properties, and unified one with geometric stiffness as structural contribution via calm water stress field. Both formulations are worked out by employing the finite element concept. Complete hydroelastic response of a ULCS is performed by coupling 1D structural model and 3D hydrodynamic model as well as for 3D structural and 3D hydrodynamic model. Also, fatigue of structural elements exposed to high stress concentration is considered.