• 제목/요약/키워드: fatigue crack initiation

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쇼트피닝한 철도 차량용 알루미늄합금의 용접부 피로특성에 관한 연구 (A study on the fatique characteristics of shot peened welded joints for the rolling stock)

  • 김종호;이동선;진창수;이태근;정성균
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1083-1088
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    • 2005
  • As the industrial society develops rapidly, the weight reduction and high strength are demanded gradually. In case of the welded joint for the rolling stock which receives the repeat load, the structural failure can occur easily. However, if the shot peening technique is applied, the durability and the fatigue characteristics of the rolling stock will be improved because the hardness increases and the residual stress is induced. In this study, the fatigue characteristics of shot peened welled joints for the rolling stock was investigated. The crack initiation was examined and hardness was also evaluated. the results show that the fatigue characteristics of welded joints was improved.

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점용접부 내구 영향도 지수와 실험 계획법을 이용한 자동차 부품 점용접 설계 (Design of Spot Weld Based on the Durability Influence Index and the DOE Analysis)

  • 최누리;주병현;박정민;엄재성;변형배;김동석;이병채
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권9호
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    • pp.1142-1147
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    • 2006
  • A practical method for reducing the number of spot welds in automotive structures considering fatigue crack initiation life is suggested. At first, an influence index for the durability and the fatigue life of a spot weld itself is defined and then taken as the main effect of the DOE analysis. Spot welds that can be removed without serious reduction of durability through numerical experiments are selected by the results of DOE. The proposed method was applied to the shock tower and LCA(lower control arm) structure of a vehicle, which are important components in durability-related point of view.

고강도강 하중비전달형 십자용접연결부의 피로강도 (Fatigue Strength for the Non Load Carrying cruciform Welded Joints of High Strength Steel)

  • 김성훈;배두병;최준혁
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.453-461
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    • 2002
  • 본 연구에서는 고강도 강재인 SM570강재와 POSTEN80강재로 제작된 하중비전달형 십자용접연결부의 피로특성을 평가하는 것으로 대상강재의 피로강도, 피로균열의 발생과 진전, 판두께효과, 정적강도와 피로강도와의 관계를 기존의 연구결과와 비교, 분석하였다. SM570강재와 POSTEN80강재의 피로강도는 설계지침에 제시된 등급보다 높은 것으로 나타났으며 판두께효과 및 일부의 경우에 있어 정적 강도 의존성을 확인하였다.

TMCP 고장력강재와 그 용접부의 저사이클피로특성에 관한 연구 (Low cycle fatigue behaviour of TMCP steel in as-received and welded states)

  • 김영식;한명수
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제8권4호
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    • pp.46-57
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    • 1990
  • TMCP steel manufactured by controlled rolling followed by accelerated cooling process is known to have extra-ordinary mechanical properties such as tensile strength and toughness. However, there is much uncertainty about the fatigue fracture characteristics, especially, in the welded state of this steel. In case of this steel, the softening zone by welding is generated in heat affected zone in contrast with the case of conventional normalized high strength steel. This softening zone is considered to play significant roles in low cycle fatigue fracture of the welded part of this steel. In this paper, the low cycle fatigue behaviors of TMCP steel were inspected in as-received and welded state using the smooth specimen. The fatigue life-time was seperately investigated on the basis of failure of the specimen and crack initiation which is detected by differential strain method. Moreover, the low cycle fatigue characteristics of TMCP steel were quantitatively compared with those of the conventional normalized steel of same strength level.

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음향방출시험에 의한 복합 재료 접합부의 비파괴평가 (Evaluation of Adhesive Bonding Quality by Acoustic Emission)

  • 이종오;이주석;윤운하;이승희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.79-85
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    • 1996
  • 복합 재료의 single-lap 및 double-strap adhesive bonding joint 시험편에서 피로 및 인장시험시 방출되는 AE 신호의 분석에 의한 피로 수명 예측 및 파괴 과정의 감시에 대한 연구를 수행하였다. Bonding 시험편의 피로시험시 AE event의 발생양상은 피로에 의해 축적된 elastic strain energy의 방출과 관계되며, peak amplitude가 높고 event duration이 긴 event의 발생 영역과 peak amplitude가 낮고 event duration이 짧으나 많은 event가 발생되는 영역으로 나눌 수 있었다. 그리고 두 영역 사이의 경계 cycle은 피로 수명의 70-80% 근방에 존재하였으며, 이를 이용한다면 피로 수명의 예측이 가능하리라 판단된다.

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TIG 용접한 저방사화 페라이트강 (JLF-1)의 고온강도 및 피로수명특성 (High Temperature Tensile Strength and Fatigue Life Characteristics for Reduced Activation Ferritic Steel (JLF-1) by TIG Welding)

  • 윤한기;이상필;김사웅
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권9호
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    • pp.1444-1450
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    • 2003
  • The fatigue life and tensile strength of JLF-1 steel (Fe-9Cr-2W-V-Ta) and its TIG weldment were investigated at the room temperature and $400^{\circ}C$. Four kinds of test specimens, which associated with the rolling direction and the TIG welding direction were machined. The base metal of JLF-1 steel represented almost anisotropy in the tensile properties for the rolling direction. And the base metal of JLF-1 steel showed lower strength than that of TIG weldment. Also, the strength of all materials entirely decreased in accordance with elevating test temperature. Moreover, the fatigue limit of weld metal was largely increase than that of base metal at both temperatures. The fatigue limit of JLF-1 steel decreased in accordance with elevating test temperature. The fatigue limit of JLF-1 steel decreased in accordance with elevating test temperature. The SEM fractography of tensile test specimen showed conspicuous cleavage fracture of a radial shape. In case of fatigue life test specimen, there were so many striations at crack initiation region, and dimple was observed at final fracture region as a ductile fracture mode.

선체의 부식쇠모강판의 대기중 및 해수중 피로강도평가에 관한 연구 (Fatigue Strength Evaluation of Rusting Decayed Hull Steel Plate in Air and in Artificial Seawater Condition)

  • 김원범;백점기;암전광정;시도호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제43권4호
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    • pp.467-475
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    • 2006
  • Fatigue strength of hull structural steel plate, extracted from longitudinal bulkhead of a 17-year-old ore/oil carrier for renewal, was investigated in air and in artificial seawater condition. The surface of the plate was covered with corrosion pits and they proved to be crack initiation sites by fractography using SEM. From this research, it was found that the evaluation method for fatigue strength of virgin mild steel plates in air and in artificial seawater can also be applied to the evaluation of the fatigue strength of mild steel plates those were long-term exposed to a corrosive environment and their surfaces had been rusted intensively.

운전하중하의 레인플로집계법을 이용한 화차 대차의 피로누적손상과 수명예측 (Fatigue Cumulative Damage and Life Prediction of Freight Bogie using Rainflow Counting Method under Service Loading)

  • 전주헌;백석흠;이경영;조석수;주원식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.114-119
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    • 2004
  • Endbeam is an important structural member of freight bogie for the support of service loading. In general, more than 25 years' durability is necessary. However, endbeam occur fatigue fracture in dynamic stress concentration location because comparatively strength and stiffness are low. Therefore, structure analysis is performed to evaluate structural problem of endbeam and local strain range as durability analysis. The number of cycles is extracted concerning the bogie in operation by measurement dynamic stress time history on critical part which is crack initiation in actual fact. At this time rainflow cycle counting is used to consider change of stress for operating condition. Based on the fatigue life curves and the stress analysis, the fatigue life of the endbeam is predicted and compared with the experimentally determined fatigue life, resulting in a fairly good correlation.

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임플란트 구성요소의 파절면에 관한 주사전자현미경적 연구 : Part II - 임플란트 유지나사 (Fracture Analysis of Implant Components using Scanning Electron Microscope : Part II - Implant Retaining Screw)

  • 임광길;김대곤;조리라;박찬진
    • 구강회복응용과학지
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    • 제26권4호
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    • pp.373-388
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    • 2010
  • 보철물의 실패는 파절로 인해 다수 발생하게 되지만 파절 발생시 그 원인을 파악하는 것은 어렵다. 보철물의 실패를 예방하고 예후를 예측하기 위해 보철물의 원인을 분석하는 것이 중요하며, 원인을 밝히기 위해 파절면 분석을 시행하게 된다. 파절면 분석은 파절면 뿐 아니라 주위 환경(응력 상황)에 대한 분석이 동반되며, 이를 이용하여 균열 진행, 파절 양상, 파절 원인 등을 파악하게 된다. 이 연구의 목적은 임상적으로 기능 시 파절된 임플란트 유지나사의 파절면 분석을 시행하여 파절 기전 및 파절 원인(하중 양상)을 밝히는 것이다. 파절된 임플란트 유지나사는 3년간 강릉-원주 대학교에 임플란트 유지나사의 파절을 주소로 내원한 환자를 대상으로 수집하였다. 먼저 임상 및 방사선 사진 분석을 시행하였으며, 시편 세척 과정을 거쳐 주사 전자 현미경을 이용한 파절면 분석을 시행하였다. 임플란트 파절면 분석 시 피로 줄무늬, 톱니바퀴 모양, 벽개 파절, 딤플 파절 등의 파절 지표를 통해 제작 금속, 파절 시 하중상태에 따른 각기 다른 파절 양상을 관찰할 수 있었다.

극저사이클 재하하에서 앵글 강부재의 파괴실험 (Tests on Failure of Steel Angles due to Very Low-Cycle Fatigue of Loading)

  • 박연수;김성칠;임정순
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4_1호
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    • pp.23-32
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    • 1992
  • 본 연구의 목적은 지진에 의한 강구조 부재의 소성피로손상 및 파괴에 크게 영향을 미치는 중요한 인자를 추출하여 그들간의 정량적 관계를 규명하는 것이다. 이를 위해, 앵글 강부재에 대하여 5~30 사이클 정도의 극저사이클 피로파괴실험을 실시하였다. 실험은 축방향 상대변위에 의해 제어된 반복 하중하에서 행하였으며, 앵글 시험체는 재하초기에 비탄성 전체좌굴 또는 국부좌굴이 발생하였다. 실험결과, 극저사이클 피로파괴하에서 강부재의 에너지 흡수능력은 재하이력과 파괴모우드에 따라 크게 변한다는 것을 알 수 있었고, 균열발생부에서 잔류 국소변형률의 최대치는 재하패턴 변형모우드 폭두께비에 관계없이 25~40% 정도였다.

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