• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.352-364
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• 2007

It is essential to reduce track maintenance costs and to extend the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage. As recently train load decrease and rail joints wear down less, the periodic replacements of continuous welded rails can be extended. There are many kinds of rail damage like squat, head-check and corrugation. These can be taken nondestructive or naked eye test. So the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage were examine with focusing on a crack of rail bottom of continuous welded rail. Therefore, this study measure dynamic response of track by metro train load, it compute impact coefficient and track spring coefficient for estimating a condition of actual track system. Also, it is converted the measured stress waveform into stress frequency histogram by the rain-flow counting methods, and then the equivalence of stress is calculated. As apply s-n curve of a new welded rail, accumulated fatigue damage ratio of laid rail and remaining service lives is estimated. This study suggest a plan of the periodic replacements of continuous welded rails based on accumulated passing tonnage classified by the types of track system.

• 한국해양공학회지
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• 제4권2호
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• pp.100-111
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• 1990

In this paper, fatigue tests were carried out at stress test levels of 461 MPa, 441 MPa, and 431 MPa by using smooth specimen of$2_{1/4}$ Cr-1 Mo steel with the stress ratio(R) of 0.05. The initiation, growth and coalescense process of the major cracks and sub-cracks among the fatigue cracks on the smooth specimen are investigated and measured under each stress level at a constant cycle ratio by the replica technique with optical microscope. Some of the important results are as follows: In spite of the difference of stress levels, the major crack data gather into a small band in the curve of surface crack length and crack depth against cycle ratio N/Nf. The sub-crack data, however, deviate from the band of the major crack. The growth rates, da/dN, of major and sub-crack plotted against the stress intensity factor range, ${\Delta}K$, have the tendency to be compressed on a relatively small band. But it is more effective to predict fatigue life through major cracks. The propagation behavior of surface microcracks on the smooth specimens coincides with that of the specimen having an artificial small surface defect or through crack.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.165-172
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• 2003

The fatigue problem of Prestressed Concrete(PSC) bridges are more serious than the other type of concrete bridges, because the cross sectional area and self weight of PSC bridges are smaller. The endurance of strengthening methods for PSC bridges are tested in this study. Glass fiber sheeting and external post-tensioning methods were applied. 1/5 scale PSC beams were made for fatigue test, same as static test. The range of repeated load is from 10% to 80% of yielding load with sine curve. The experimental results show that the failure cycle of strengthened members are increased compare to non-strengthened members. The members strengthened with glass fiber show better enhancement in fatigue problem than the members strengthened with external post-tensioning method, though the adhesion of glass fiber and concrete is failed, as increase of crack. With these experimental results, it can be said that the strengthening methods used in this study are efficient at extending the life time of aged PSC bridges.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.354-359
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• 2014

이 연구의 목적은 혼화재 다량 치환 경량 및 보통중량 콘크리트의 압축 피로 특성 평가이다. 사용된 결합재는 시멘트 30%, 플라이애쉬 20%, 고로슬래그 50%이다. 콘크리트의 설계 압축강도는 40MPa 이다. 반복하중은 최대 응력비가 정적 콘크리트 압축강도의 75%, 80% 및 90%와 최소 응력비가 정적 강도의 10% 범위에서 1Hz의 속도로 가력하였다. 실험결과 혼화재 다량 치환 경량콘크리트의 피로수명은 혼화재 다량치환 보통중량 콘크리트에 비해 다소 낮았다. 최대응력에서의 피로변형률 값은 피로수명의 약 90% 이후부터 정정 응력-변형률 곡선의 하강부와 교차하였다.

• Composites Research
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• 제17권6호
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• pp.22-27
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• 2004

본 논문은 비대칭 샌드위치 구조체인 표면안테나 구조의 설계 및 제작 그리고 피로거동의 관한 연구이다. 사용될 재료는 전기적 특성. 유전율 그리고 기계적 특성을 동시에 만족하여야 한다. 안테나의 전기적 특성을 위해 샌드위치 구조 층 사이에 마이크로스트립 안테나를 삽입시켰고, 위성통신을 목적으로 적절한 대역에서 설계하였다. 최종 제작된 표면 안테나 구조물은 $16{\;}{\tiems}{\;}8$개의 배열안테나로 설계시의 목적에 부합하는 특성을 나타내었다. 4점 굽힘실험을 통하여 표면안테나 구조물의 정하중 및 피로거동을 분석하였다. 피로하중은 0.75(1.875 kN) 하중수준을 나타내었다. 파단 시 변위는 굽힘실험 변위량인 5 mm 보다 많은 5.42 mm에서 파괴가 발생함을 볼 수 있었다. 피로실험결과와 단일하중 시의 피로수명 예측 식을 비교하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제20권5호
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• pp.658-667
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• 2017

철도는 여객을 수송하기 위한 수단으로, 열차의 주행안정성과 탈선방지 등 절대적인 승객의 안전을 확보하는 것이 중요하다. 철도에서 사용하고 있는 레일은 여객을 안전하게 수송하는데 있어 가장 중요한 역할을 담당하는 궤도의 구성품이며, 안전을 위하여 레일의 피로, 파괴에 대한 신뢰성 확보가 엄격히 요구되고 있다. 본 논문에서는 콘크리트 궤도(STEDEF)의 현장측정을 통해 레일표면요철과 레일휨응력이 선형적인 상관관계가 있음을 확인하였으며, 레일표면요철, 궤도지지강성, 열차속도에 따른 레일의 휨응력예측식을 제시하였고, 실내 피로시험을 통해 S-N선도를 도출하여 레일 피로수명을 산정하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권10호
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• pp.1528-1534
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• 2001

In order to improve Leak-Be(ore-Break methodology, more precisely the crack growth evaluation, a round robin analysis was proposed by the CEA Saclay. The aim of this analysis was to evaluate the crack initiation life, penetration life and shape of through wall crack under cyclic bending loads. The proposed round robin analysis is composed of three main topic; fatigue crack initiation, crack propagation and crack penetration. This paper deals with the first topic, crack initiation in a notched pipe under four point bending. Both elastic-plastic finite element analysis and Neuber's rule were used to estimate the crack initiation life and the finite element models were verified by mesh-refinement, stress distribution and global deflection. In elastic-plastic finite element analysis, crack initiation life was determined by strain amplitude at the notch tip and strain-life curve of the material. In the analytical method, Neuber's rule with the consideration of load history and mean stress effect, was used for the life estimation. The effect of notch tip radius, strain range, cyclic hardening rule were examined in this study. When these results were compared with the experimental ones, the global deformation was a good agreement but the crack initiation cycle was higher than the experimental result.

• Tribology and Lubricants
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• 제27권1호
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• pp.40-44
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• 2011

The object of this study is to investigate influences of supplied lubricant quantities on spur gear's pitting life. Pitting is a sort of contact fatigue failures and made by a repetitive load. Basically, pitting is difficult to predict its life by an analysis due to many factors to be considered about tribology problems. In this paper, pitting life was proved by experiment using two roller machine. For a contact fatigue test, operating circumstances should be considered. During the test, temperature and lubricant quantities are considered and to investigate an influence of lubricant quantities, a comparison between optimally enough and not enough lubricant quantity was implemented.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.913-920
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• 2011

본 논문은 4-매 주자직 유리섬유/에폭시 적층 복합재가 적용된 철도차량 경량 대차프레임의 피로 수명 및 강도 평가에 대해 기술한다. 대차프레임 경량화 재질로 적용된 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로특성 평가를 위하여 경사, 위사 그리고 $0^{\circ}/90^{\circ}$ 방향으로 적층된 시험편에 대하여 인장-압축 피로시험을 수행하였다. 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재료의 피로시험은 5Hz의 주파수, -1의 응력비(R), $10^7$의 피로수명을 갖도록 하였다. 또한, JIS E 4207의 하중조건에 따른 대차프레임의 피로강도 평가를 Goodman 선도를 통하여 수행하였다. 유리섬유/에폭시 적층 복합재 경량 대차프레임의 피로수명 및 강도 평가기준을 만족하였으며, 무게를 고려할 경우 기존 대차프레임 재질인 SM490A 금속재에 비하여 우수한 피로특성을 갖는다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.757-762
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• 2010

탄소섬유강화 복합재료는 금속재료에 비하여 높은 비강성과 비강도 등의 우수한 기계적 성질을 나타내고 있으며, 이러한 이유로 최근 경량화가 요구되는 항공기용 재료와 자동차용 재료 등으로 그 사용이 급격히 증가하여 금속재를 대체하고 있다. 그러나 대부분의 기계구조물에서는 반복하중에 의한 피로 파손이 주로 발생하고 있다. 그러므로 섬유강화 복합재를 사용한 기계구조물의 내구성을 확보하기 위해서는 이에 대한 피로 해석 및 내구성 평가가 필요하다. 따라서 피로 손상 모델을 이용하여 피로 시험으로부터 구한 손상량을 이용하여 피로손상 누적곡선을 획득하고 해석하였다.