• 제목/요약/키워드: growth parameter

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역전파신경회로망을 이용한 피로균열성장과 수명 모델링에 관한 연구 (A Study on Fatigue Crack Growth and Life Modeling using Backpropagation Neural Networks)

  • 조석수;주원식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권3호
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    • pp.634-644
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    • 2000
  • Fatigue crack growth and life is estimated by various fracture mechanical parameters but affected by load, material and environment. Fatigue character of component without surface notch cannot be e valuated by above-mentioned parameters due to microstructure of in-service material. Single fracture mechanical parameter or nondestructive parameter cannot predict fatigue damage in arbitrary boundary condition but multiple fracture mechanical parameters or nondestructive parameters can Fatigue crack growth modelling with three point representation scheme uses this merit but has limit on real-time monitoring. Therefore, this study shows fatigue damage model using backpropagatior. neural networks on the basis of X-ray half breadth ratio B/$B_o$ fractal dimension $D_f$ and fracture mechanical parameters can predict fatigue crack growth rate da/dN and cycle ratioN/$N_f$ at the same time within engineering estimated mean error(5%).

A Study on Fatigue Damage Modeling Using Neural Networks

  • Lee Dong-Woo;Hong Soon-Hyeok;Cho Seok-Swoo;Joo Won-Sik
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권7호
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    • pp.1393-1404
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    • 2005
  • Fatigue crack growth and life have been estimated based on established empirical equations. In this paper, an alternative method using artificial neural network (ANN) -based model developed to predict fatigue damages simultaneously. To learn and generalize the ANN, fatigue crack growth rate and life data were built up using in-plane bending fatigue test results. Single fracture mechanical parameter or nondestructive parameter can't predict fatigue damage accurately but multiple fracture mechanical parameters or nondestructive parameters can. Existing fatigue damage modeling used this merit but limited real-time damage monitoring. Therefore, this study shows fatigue damage model using backpropagation neural networks on the basis of X -ray half breadth ratio B / $B_o$, fractal dimension $D_f$ and fracture mechanical parameters can estimate fatigue crack growth rate da/ dN and cycle ratio N / $N_f$ at the same time within engineering limit error ($5\%$).

확률적 방법에 의한 크리프 균열성장 계수의 분포 추정 (Estimation for the Distribution of Creep Crack Growth Coefficients by Probabilistic Assessment)

  • 이상호;윤기봉;최병학;민두식;안종석;이길재;김선화
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.791-797
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    • 2010
  • The creep crack growth rate (da/dt) of the Cr-Mo steels tested by pre-crack and the voltage (or resistance) variables were related into fracture parameter (Ct), crack growth coefficient (H), and an exponent (q) in the parts of Base, weld and HAZ. The fracture parameter (Ct) has various variables relating to the specimen and crack shape, applied stress, and creep strain curve. The H and q was inferred by OLS regression (ordinary least square method), and the H values were solved in statistics and probability assessment, which were attained fromPDF's distributions (probability density function). The HAZ part has the highest value of q by OLS regression and the widest distribution of H by PDF of WEIBULL, which means that the crack sensitivity of HAZ should be cautioned against the creep crack growth and failure.

변동진폭하중 하에서 균열성장예지를 위한 베이지안 모델변수 추정법 (Bayesian Parameter Estimation for Prognosis of Crack Growth under Variable Amplitude Loading)

  • 임상혁;안다운;최주호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1299-1306
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    • 2011
  • 본 연구에서는 측정된 균열 데이터를 토대로 변동하중 하에서의 균열성장모델 변수들을 베이지안 모델변수 추정 방법을 통해서 확률적인 분포로 구하는 방법을 제시하였다. 모델변수의 확률분포를 구하기 위해 Markov Chain Monte Carlo (MCMC) 샘플링 방법을 이용하였다. 변동하중 하에서는 균열성장 모델이 더욱 복잡해 짐에 따라 기존의 MCMC 기법으로는 확률분포를 잘 구하지 못하므로 주변확률밀도분포를 제안함수로 사용하는 MCMC 기법을 새롭게 제안하였다. 모델변수의 추정을 위해 여러 크기의 일정 진폭 하중 하에서 시편시험을 수행하여 얻은 균열성장 데이터를 이용하였다. 추정된 변수들을 사용하여 변동하중 하에서의 시편에 대해 균열성장 예측을 수행하였고, 이를 실제 시험 데이터를 통해서 검증하였다.

식재(植栽) 밀도(密度)가 임분생장(林分生長)모델 모수(母數) 추정(推定)에 미치는 효과(效果)에 관(關)한 연구(硏究) (Investigating the Effect of Planting Density on Parameter Estimation of Stand Growth Models)

  • 이봉일;권순덕;정주상
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권4호
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    • pp.446-453
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    • 1999
  • 본 연구에서는 식재본수가 임분 수고생장 및 단면적생장모델의 모수 추정에 미치는 효과를 연구하였다. 삼나무임분의 생장모델에 포함되는 모수들을 추정하기 위하여 기본식으로 Korf 식을 사용하였으며, 식재밀도의 변화가 모수 추정치에 미치는 영향을 분석하기 위해 합리적 분석과정으로 판단되는 추가제곱합(extra sums of square) 원칙을 적용하였다. 적용성 검토결과 임분수고의 생장이 식재밀도에 유의한 영향을 받지 않는다는 기존의 입장과 임분 단면적의 생장곡선은 임분밀도에는 관계없이 동일한 접근선에 접근한다는 사실을 재확인할 수 있었다. 그러나 단면적 생장곡선의 형태는 이와는 달리 식재밀도에 의해 유의한 영향을 받는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 토대로 본 연구에서는 삼나무 인공림에서 식재밀도에 따른 효과를 설명할 수 있는 임분단면적 생장모델을 제시하였다.

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단조 및 반복하중 하에서의 모사 암석 시료의 임계하 균열성장 지수에 관한 연구 (A Study on Subcritical Crack Growth Parameters in Rock-like Material under Monotonic and Cyclic Loading)

  • 고태영
    • 터널과지하공간
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    • 제29권2호
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    • pp.124-134
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    • 2019
  • 암석에서의 임계하 균열성장은 단조 및 반복하중 하에서 일어날 수 있다. 임계하 균열 성장은 암반에 건설되는 지하구조물의 장기 안정성의 평가에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 모사 암석 시료를 사용하여 단조 및 반복하중 하에서의 임계하 균열성장 지수를 구하였다. 단조하중 조건에서는 일정 응력 속도법이 적용되었으며, 반복하중에 의한 임계하 균열성장 지수는 반복에 의한 균열성장 속도와 응력확대계 수폭의 관계를 이용하였다. 연구에 사용된 시험편은 $45^{\circ}$$60^{\circ}$의 균열 경사각을 가지고 있으며, 균열의 간격 및 연속성에 변화를 주어 전단 또는 인장에 의한 균열성장이 가능하도록 하여 전단 또는 인장에 의한 임계하 균열성장 지수도 구하였다. 그 결과, 임계하 균열성장 지수 n은 작용하는 하중 조건, 즉 단조 및 반복하중, 혹은 전단 및 인장에 관계없이 거의 일정한 값을 나타내었다.

연속성장법(Orrms method)에 의한 $LiNbO_{3}$ 단결정 성장 : (I) 결정성장을 중심으로 ($LiNbO_{3}$ single crystal growth by the continuous growth method (Orrms method) : (I) On the growth process)

  • 주경;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.293-300
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    • 1996
  • A continuous growth method (Orr's method) were developed to grow LiNbO3 single crystals. The optimum growth condition established are as follows; When the controlled temperature of a platinum crucible were 1190℃∼1210℃, the pulling rate was 2 mm/hr, the feeding rate was 1.5∼2.5 g/hr, and the rotation speed was 20 rpm. The phase and growth orientation of the grown LiNbO3 crystals wer characterized by a X-ray diffraction method. The overflowing phenomena, which induced cracking into the grown crystal during the process, was effectively suppressed by the control of the growth parameter.

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J-적분을 이용한 균열 찢어짐 불안정성에 관한 연구 (Traring instability of crack based on J-integral)

  • 이홍서;김희송
    • 한국정밀공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.78-89
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    • 1989
  • Applicability of tearing modulus based on J-integral proposed by Paris et al is investigated using compact tension specimens of strutural alloy steel (SCM4). Both general fracture test and instability fracture test are performed. The applied tearing modulus, ( $T_{j}$)app estimated from the real load vs. crack growth curve measured from experiments are compared with that estimated from the limit load vs. crack growth curve. The results are : (1) the $T_{j}$parameter could be applied to predict crack growth instability : (2) The use of ( $T_{j}$)app estimated from the load vs. crack growth curve, proposed in this study could be well predicted crack growth instability instead of that estimated form the limit load vs. crack growth curve.e.

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입계기공의 확산성장 모델을 이용한 고온기기의 크립균열전파해석(1)-응력장 및 균열전파속도에 미치는 입계기공의 영향- (Analysis of Creep Crack Growth at High-Temperature Components by Diffusive Growth Model of Grain Boundary Cavities (I)-Effect of Grain Boundary Cavitation on Stress Field and Crack Growth Rate-)

  • 전재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1177-1185
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    • 1996
  • The crack growth under creep condition is one of the major damage mechanisms which determines remaining life of the component operating at high temperatures. In this paper, the creep crack growth by grain boundary cavitation is studied, which is frequently observed failure mechanism for creep brittle materials. As a result of diffusive growth of creep cavities, it is shown that the crack-tip stress field is modified from the original stress distribution by the amount of singularity attenuation parameter which is function of crack growth rate and material properties. Also, the stress relaxation at crack-tip results in the extension of cavitating area by the load dump effect to meet the macroscopic force equilibrium conditdion.

Cochlodinium Polykrikoides 최적 성장모형 (Optimal Growth Model of the Cochlodinium Polykrikoides)

  • 조홍연;조범준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.217-224
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    • 2014
  • Cochlodinium polykrikoides 적조생물은 우리나라 연안에서 가장 빈번하게 적조를 유발하는 생물이다. 적조는 식물플랑크톤의 급격한 번식(algal bloom)으로 발생하기 때문에 적조를 유발하는 적조생물에 대한 최적의 성장조건 정보가 가용하다면 정확한 적조성장 모형 구성이 가능하며, 적조 발생예측에도 활용할 수 있다. 그러나 적조 성장에 영향을 미치는 인자가 빛, 수온, 염분, 영양염류 농도 등으로 다양하고, 적조성장을 제어하는 함수형태가 다양하기 때문에 실험조건의 최적 성장조건에 대한 연구 성과를 활용하여 적조 수치모형에서 활용할 수 있는 최적 성장모형을 구성한 연구는 매우 미흡한 수준이다. 본 연구에서는 우리나라의 대표적인 적조생물에 해당하는 Cochlodinium polykrikoides 적조생물의 최적 성장조건에 관한 연구 자료를 이용하여 다양한 함수형태에 따른 최적 매개변수 추정 및 오차비교 분석과정을 거쳐 적조 모형에서 바로 활용할 수 있는 최적 성장모형을 개발 제시하였다. 개발된 성장모형은 실험조건에서 추정된 최적 성장모형이기 때문에 현장자료를 이용한 모형의 보정 및 검정과정에서 본 연구결과로 제시된 최적 함수형태, 최적 매개변수 및 보정 매개변수의 범위 등을 기본 정보로 활용할 수 있으며, 실험조건과 현장조건의 차이 평가에도 활용할 수 있다.