• 제목/요약/키워드: bending cycle test

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접합재의 고온강도 특성 평가 (Evaluation of High Temperature Strength Characteric in Joint Metal)

  • 허선철;박영철;윤한기;박원조
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.103-108
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    • 2000
  • Since the ceramic/metal joint material is made at a high temperature, the residual stress development when it is cooled from bonding temperature to room temperature due to remarkable difference of thermal expansion coefficient between ceramic and metal. As residual stress at ceramic/metal joints influences the strength of joints, it is important to estimate residual stress quantitatively. In this study, it is attempted to estimate joint residual stress of $Si_3N_4/STS304$ joints quantitatively and to compare the strength of Joints. The difference of residual stress is measured when repeated thermal cycle is loaded under the conditions of the practical use of the ceramic/metal joint. And 4-point bending test is performed to examine the influence of residual stress on fracture strength. As a residual it is known that the stress of joint decreases as the number of thermal cycle increases.

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모래지반에서 반복수평하중을 받는 항타말뚝의 거동 (Behavior of Laterally Cyclic Loaded Piles Driven into Sand)

  • 백규호;박원우;김영준
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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    • pp.913-922
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    • 2009
  • Fourteen model pile load tests using a calibration chamber and instrumented model pile were preformed to investigate the variation of the behaviors of driven piles in sands with soil and lateral cyclic loading conditions. Results of the model tests showed that the first loading cycle generated more than 70% of the pile head rotation developed for 50 lateral loading cycles. Lateral cyclic loading also made an increase of the ultimate lateral load capacity of piles for $K_0$=0.4 and an decrease for $K_0$ higher than 0.4. Higher portion of the increase or decrease in the ultimate lateral load capacity by lateral cyclic loading was generated for the first loading cycle due to densification of loosening of the soil around the pile by lateral cyclic loading. It was also observed that a two-way cyclic loading caused higher ultimate lateral load capacity of driven piles than a one-way cyclic loading. When the pile was in the ultimate state, the maximum bending moment developed in the pile increased with increasing $K_0$ value of soil and was insensitive to the magnitude and number of lateral cyclic loading.

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열간단조 금형 수명연장을 위한 경화육성용접용 태경 FCW의 개발 (Development of Large Diameter Hardfacing FCW for Life Extension of Hot Forging Die)

  • 김성호;정연호;백승희;장종훈;박철규;우희철;정병호;조상명
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.13-13
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    • 2009
  • 현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.

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음향방출법을 이용한 굽힘피로 손상된 소켓용접배관의 진단 및 감시 (Diagnosis and Monitoring of Socket Welded Pipe Damaged by Bending Fatigue Using Acoustic Emission Technique)

  • 김정석;오세웅;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.323-330
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    • 2008
  • 소구경 배관 소켓 용접부의 고주기 피로특성윽 평가하고 피로 균열의 발생을 음향방출법을 이용하여 실시간 모니터링 하였다. 스테인리스 316L강 시험편은 가스텅스텐아크용접 공정으로 루트부에 결함이 없는 시험편과 용입불량 결함이 있는 시험편으로 준비하였다. 피로파단은 고응력 일때는 토우부, 상대적으로 저응력일 때는 루트부에서 일어났다. 피로시험동안 음향방출 카운트가 급격히 증가하는 시점을 균열의 발생 싸이클 ($N_i$)로 정의하였고 방사선투과법과 전자현미경을 이용하여 피로균열 생성 싸이클 전과 후에서 균열을 확인하였다. 소켓용접배관의 굽힘피로 손상 진단 및 감시를 위해 균열의 존재와 파괴모드 그리고 균열의 발생 싸이클에 관한 연구를 수행하였다.

다중 과하중에 의한 A1 7075-T6 합금의 피로균열 성장지연현상에 관한 연구 (A Study on Fatigue Crack Growth Retardation Phenomena of Al 7075--T6 Alloy under Multiple overload(I))

  • 이택순;이유태
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.96-104
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    • 1992
  • Aircraft structures and engineering structures are always subject to variable amplitude loads. Variable amplitude loads include some kind of loading history; for example, constant amplitude load, single peak overload and block overload etc. Crack growth under variable amplitude loading exhibits retardation effect. In this study, the 4 point bending fatigue test was performed by hydrolic servo fatigue testing machine on 7075-T6 Al-alloy. The retardation effect of overload ratio and numbers of overload cycle was quantitatively studied. 1) Change of retardation effect against increment of overload ratio is more evident when the multiple overload is applied than single overload is done. 2) The number of overload cycle is very important factor about the crack growth retardation effect when the overload ratio is more than 1.75; that is not when the overload ratio is less than 1.75. 3) Overload affected zone size increased gradually by increment of crack growth retardation effect. 4) Crack driving force is more greatly reduced when the crack tip branched off two direction than it sloped to one direction.

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Springback FE modeling of titanium alloy tubes bending using various hardening models

  • Shahabi, Mehdi;Nayebi, Ali
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제56권3호
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    • pp.369-383
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    • 2015
  • In this study, effect of various material hardening models based on Holloman's isotropic, Ziegler's linear kinematic, non-linear kinematic and mixture of the isotropic and nonlinear kinematic hardening laws on springback prediction of titanium alloy (Ti-3Al-2.5V) in a tube rotary draw bending (RDB) process was investigated with presenting the keynotes for a comprehensive step by step ABAQUS simulation. Influence of mandrel on quality of the final product including springback, wall-thinning and cross-section deformation of the tube was investigated, too. Material parameters of the hardening models were obtained based on information of a uniaxial test. In particular, in the case of combined iso-nonlinear kinematic hardening the material constants were calibrated by a simple approach based on half-cycle data instead of several stabilized cycles ones. Moreover, effect of some material and geometrical parameters on springback was carried out. The results showed that using the various hardening laws separately cannot describe the material hardening behavior correctly. Therefore, it is concluded that combining the hardening laws is a good idea to have accurate springback prediction. Totally the results are useful for predicting and controlling springback and cross-section deformation in metal forming processes.

보수보강을 실시한 철근콘크리트 보의 동결융해시험을 통한 휨강도 및 내구성 평가 (Flexural Strength and Durability Evaluation by Freezing and Thawing Test of Repaired Reinforced Concrete Beams)

  • 이창현;어석홍
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.455-461
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    • 2018
  • 본 논문에서는 DFRCC 보수모르타르와 탄소섬유시트를 사용하여 보수보강을 실시한 철근콘크리트보를 대상으로 동결융해시험을 실시하여 휨강도 및 동탄성계수를 측정하고 비교 평가한 실험적 연구결과를 제시하였다. 이를 위해 $100{\times}100{\times}400mm$ 크기의 각주형 보를 총 14개 제작하여 KS F 2456에 따른 동결융해시험과 휨강도 시험을 실시하였다. 인장 및 압축측에서 각각 3-D10의 철근을 배치하였으며, 보수보강은 보의 3면에 각각 실시하였다. 동결융해시험에서는 각각 100 Cycle 및 200 Cycle에서 상대동탄성계수를 산정하였다. 실험결과, 휨강도에서는 탄소섬유시트를 사용한 경우가 DFRCC 보수모르타르의 경우보다 약 15% 정도 크게 나타났으며, 동탄성계수 측면에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 공시체 크기에 비해 비교적 많은 철근량이 배근되어 간섭효과가 나타난 것으로 추정되어 추가적인 실험과 연구가 필요한 것으로 판단된다.

열 사이클에 따른 고체산화물 연료전지의 기계적 및 전기적 특성 (Mechanical and Electrical Performance of Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cells during Thermal Cyclic Operation)

  • 양수용;박재근;이태희;유정대;유영성;박진우
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.775-780
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    • 2006
  • Mechanical and electrical performance of anode-supported SOFC single cells were analyzed after thermal cyclic operation. The experiments of thermal cyclic cell-operation were carried out four times and performance of each cell was measured at different temperatures of 650, 700, and $750^{\circ}C$, respectively. As increasing the number of thermal cycle test, single cells showed poor I-V characteristics and lower 4-point bending strength. The anode polarization was also measured by AC-impedance analysis. The observation of the microstructure of the anodes in single cells proved that the average particle size of Ni decreased and the porosity of anode increased. It is thought that the thermal cycle caused the degradation of performance of single cells by reducing the density of three-phase boundary region.

고정 방식 차이에 따른 배전 가공전선의 고주기피로 수명 특성 비교 평가 (Clamp Type-dependent HCF Life Estimation of the Overhead Cable for Distribution Grids)

  • 이두영;정진성;김영대;방지예
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제7권2호
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    • pp.241-248
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    • 2021
  • High cycle fatigue life for the cables with two different types of clamps is estimated comparatively through acceleration testing. The high cycle fatigue fracture of overhead lines is caused mainly by the aeolian vibration which is induced by vortex shedding. It is necessary to manage the integrity of cables continuedly considering that the aeolian vibration is unavoidable since it occurs in steady and relatively low wind velocity. Two types of clamps which are largely used for overhead lines of the distribution grids are selected and failure data are obtained by step stress testing with a electrodynamic shaker with them. The inverse power law is assumed to describe the stress-life relationship and the fatigue limit at any specified life is supposed to follow Weibull distribution. The life of the cable is defined as the number of cycles to the time that one of strands is completely broken. Finally, the fatigue limits of the cables with two clamp types are estimated at the reference life of 500 Mcycles and compared each other based on a bending vibration amplitude.

RC보의 피로성능에 관한 실험적연구 (Experimental Study to fatigue performance of reinforced concrete beam)

  • 김순철;김은겸
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.848-853
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    • 2004
  • This is a basic experimental study elaborated on reinforced concrete beam under load, especially crack behavior, bending stiffness, deflection and strain of concrete and reinforced bar for reinforced concrete and steel fiber reinforced concrete beam in relation to fatigue loading in service ability limit states. Test parameters are concrete strength, volume. and type of steel fiber and fatigue loading in service ability limit states to be changed. In order to obtain the actual conditions of various working loads for the aforesaid reinforced concrete beam, minimum load is applied 10$\%$ of maximum design load and maximum load was applied 60$\%$, 80$\%$ and 100$\%$ respectively. Under the same condition, the test was implemented up to 1 million cycle and the result was thoroughly analyzed and reviewed.

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