• 동력기계공학회지
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• 제8권4호
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• pp.11-16
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• 2004

In this study, to investigate the effects of omitting low-amplitude cycles from a flight-simulation loading, crack growth tests were conducted on 2124-T851 aluminum alloy specimens. Three test spectra were generated by omitting small load ranges as counted by the rain-flow count method. The crack growth test results were compared with the data obtained from the flight-simulation loading. The experimental results show that the ranges equal to or smaller than 5% of the maximum load do not contribute to crack growth behavior because these are below the initial stress intensity factor range. Omitting these from the flight-simulation loading, test time can be reduced by 54%. However, in the case of omitting the load ranges below 15% of the maximum load, crack growth rates decreased, and crack growth curve deviated from the crack growth data under the flight-simulation loading because loading cycles above fatigue fracture toughness were omitted.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권4호
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• pp.623-631
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• 2003

It is considered that the application of advanced composite materials to the prostheses for the disables is important to improve their bio-mechanical performance. Particularly, energy storing foot prosthesis is mostly important to restore gait ability of the disables with low-extremity amputation since it could provide propulsion at terminal stance enhancing the disables ability to walk long distance even run and jump. Therefore, the energy storing spring of Prosthetic foot keel under cyclic bending moment use mainly of high strength glass fiber reinforced plastic. The main objective of this study was to evaluate the stacking sequence effect using the delamination growth rate(dA$_{D}$/dN) of energy storing spring in glass fiber reinforced plastic under cyclic bending moment. The test results indicated that the shape of delamination zone depends on stacking sequence in GFRP laminates. Delamination area(A$_{D}$) turns out that variable types with the contour increased non-linearly toward the damage zones.nes.

• 한국안전학회지
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• 제7권1호
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• pp.20-29
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• 1992

Effects of strain hardening exponents on the retardation behavior of fatigue crack propagation are experimentally investigated. The retardation of fatigue crack propagation seems to be induced by the crack closure at crack tip. The phenomenon of crack closure becomes remarkable with the increment of strain hardening exponent and magnitude of percent peak load. The ratio of crack growth increment(a$\_$d//w$\_$d/) is influenced by a single overloading (a$\_$d/) and estimated plastic zone size (W$\_$d/=2r$\_$y/) is increased according with the increasing of strain ha.dening exponents. The number of retarded crack growth cycles were (N$\_$d/) decreased as the baseline stress intensity factor .ange( K$\_$b/) was increased. Within the limitation of these experimental results obtained under the single overload, an empirical relation between crack retardation ratio (Nd/N＊), strain hardening exponent (n) and percent peak load (％PL) has been proposed as; Nd/N＊＝ exp [PL $.$ PL$.$A(n)＋B(n) ] where, A(n)＝${\alpha}$n＋${\beta}$, B(n)＝${\gamma}$n＋$\delta$, PL＝％PL/100 and ${\alpha}$＝0.78, ${\beta}$＝0.54, ${\gamma}$＝0.58 and $\delta$＝-0.01, It is interesting to note that all these constants are identical for materials such as aluminum(A3203), steel(S4SC), steel(SS41) and stainless steel(SUS316) used in this experimental study.

• 산업기술연구
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• 제18권
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• pp.117-124
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• 1998

In recently, according to increase the construction rate of steel bridge, it is necessary to develop the high strength, high toughness steel. Thus, this study show to evaluate the fatigue characteristic of SWS 570 B first used within a country. With the weld-joined compact tension specimens compared with each other, that is, transverse and lengthwise about the crack propagation, high and low in the input heat level, the fatigue test were performed. The log-log curves between the fatigue crack propagation rate da/dN and the transition range of the stress intensity factor ${\Delta}K$ ahead the crack tip were drawed, with these data. By using this curve, we obtained C and m which is material constant from Paris-Erdogan power law. The obtained results from this study indicate that fatigue crack growth rate of SWS 570 B is not influenced by softening effect which occurs in the HAZ(heat-affected zone) when high and low heat input weld is carried out. Softening effects, which affect fatigue properties, are shown that it is not affected to the fatigue growth rates significantly.

• Journal of Welding and Joining
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• 제7권1호
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• pp.42-50
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• 1989

The application of fracture mechanics is being increased gradually to assess the safety of welded structures containing crack. Fatigue crack propagation behavior and elastic-plastic fracture toughness J$_{IC}$ of home made flux cored wire(1.22mm) CO$_{2}$ weldments was discussed. Especially fatigue crack propagation test was carried out by .DELTA.K control instead of load control and elastic-plastic fracture toughness J$_{IC}$ was obtained by ASTM-R curve method on C.T.specimen in transverse direction of weldments. The results obtained are as follows; (1) Weld metal presented an almost complete similarity to base metal on fatigue crack propagation rate in transverse direction. (2) Weld metal was more than base metal on J$_{IC}$ value in transverse direction. (3) F.C.W. CO$_{2}$ weldments had an excellent characteristic of fatigue crack propagation rate and J$_{IC}$ in less than 50kg/mm$^{2}$ steel grade, this would result from that weld metal had good static strength.trength.

• 한국재료학회지
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• 제4권5호
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• pp.590-599
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• 1994

취성재료의 균열첨단에서 전위의 이동에 대한 거동을 이해하기 위하여 단결정의 알루미나에 대한 취성-연성 전이(BDT)에 대한 한 연구가 진행되었다. 여러 온도에서, 예비균열된 시편으로 4점 굽힘시험을 이용하여 임계응력확대계수와 항복강도가 측정되었다. 그 결과로, BDT온도는 변형속도와 시편 방향에 따라 달랐다.:(1120)파단면에 대하여 $4.2 \times 10^{-6}$와 $4.2 \times 10^{-7}s^{-1}$에서 BDT온도는 각각$1034^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$이었다. 또한 4점굽힘 시험을 이용하여 연성영역에서 균열첨단으로 부터 방출된 전위의 이동거리과 방향은 에칭 피트법에 의해서 측정되었다. 이중 에칭법을 이용하여 즉정된 사파이어에서 전위의 이동속도는 모델링 연구에 응용되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.13-22
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• 2013

본 논문에서는 계절적 환경변화로 인한 습윤-건조 반복과정에 노출되는 옹벽의 시간 의존적 거동에 대한 수치 해석 연구 내용을 다루었다. 이를 위해 먼저 습윤-건조 과정에 노출되는 옹벽에 대한 응력-간극수압 연계해석 기반의 모델링 기법을 정립하였으며 이러한 모델링 기법을 토대로 다양한 옹벽조건 및 강우조건에 대한 매개변수 연구를 수행하였다. 그 결과 다양한 강우 특성 중 옹벽의 거동에 미치는 주된 영향인자는 강우강도로 나타났다. 한편, 강우가 발생하기 이전 선행하는 선행강우는 지반내 포화도, 즉 모관흡수력, 분포를 좌우하는 것으로 나타나 지반구조물의 안정성은 선행강우량에 의해 큰 영향을 받는 것으로 검토 되어 강우로 인한 습윤-건조 반복 사이클에 노출되는 옹벽구조물의 거동 예측시 선행강우량에 대한 현실적인 평가가 매우 중요한 것으로 검토되었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권3호통권36호
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• pp.423-435
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• 1998

본 연구에서는 기존의 강교에서 흔하게 발견되고 있는 맞대기 용접부의 용입불량으로 인한 부재의 피로강도 저하도를 정량적으로 평가하고자 하였다. 이를 위하여 강교량의 재료로 널리 사용되고 있는 SWS490강으로 제작된 완전용입 및 용입깊이가 서로 다른 불완전용입 맞대기 용접시험편을 대상으로 일정진폭하중시험을 수행하여 S-N선도를 산출하고 이를 비교 검토하였으며, 파괴역학적 방법을 이용하여 불완전용입 용접재의 피로수명을 계산하였다. 본 연구의 결과로서, 완전용입 용접재의 경우 AASHTO의 피로강도등급선도와의 비교에서 피로한도값은 A등급보다 높은 값을 보였고, S-N선도의 기울기는 5.57로 매우 높게 나타났다. 불완전용입 용접재의 경우 불완전용입깊이 D가 증가함에 따라 피로강도가 감소하는데, D=14.7mm인 경우 AASHTO의 E'등급보다 낮게 나타난다. 불완전용입 용접재의 파손거동에서 피로균열은 내부 용접루트 선단부에서 a/c가 매우 작은 반타원형 표면균열의 형태로 발생하고, 시험체의 두께방향으로 진전하여 최종파손을 유발한다. 파괴역학적 방법을 이용한 불완전용입 용접재의 피로수명을 평가하기 위하여 3차원 반타원형 균열형상에 대한 응력확대계수 K를 유한요소해석으로 구하였다. 여기서 얻어진 K값과 실험으로 얻어진 Paris식의 상수를 이용하여 불완전용입 용접재의 피로수명을 계산하여 비교하였다. 그리고 실제 불완전용입 맞대기용접부의 파손으로 붕괴사고가 발생한 성수대교의 수직재에 본 연구결과를 적용하여 피로수명을 계산해 보았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1005-1011
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• 2016

기어소음의 근본적인 원인은 전달오차로 인해 발생하게 된다. 전달오차는 기어가 맞물릴 때 발생하는데 크게 정적전달오차와 동적전달오차가 있다. 이러한 오차들은 기어 이빨의 처짐 또는 치면 마찰에 의해 발생하고 이 요인들이 원인이 되어 기어 시스템에 진동이 발생하게 된다. 그리고 이 진동이 기어의 축으로 이동하게 되어 축을 떠받치고 있는 베어링에 전달되고 베어링에 전달된 가진은 최종적으로 기어의 케이싱으로 이동하게 되어 소음을 방출하게 된다. 본 논문에서는 이러한 전달오차에 의해 발생하는 최대 굽힘응력을 가지는 롤각을 찾기 위한 응력해석을 수행되었다. 본 논문에서는 이론적 바탕으로 설계되어 인볼류트 곡선을 가진 기어와 수정된 치형을 가진 기어의 전달오차에 대한 해석을 진행하였다. 또한, 급작스러운 작동이나 큰 백래쉬로 인해 발생하는 충격강도에 대한 영향을 알아보기 위해 유한요소해석을 통해 각각 정적 최대굽힘응력과 동적 최대굽힘응력의 결과를 이용하여 충격인자 값을 예측해 보았다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제20권2호
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• pp.61-72
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• 1992

This study was carried out to investigate the fracture behavior and the fracture criterion of yellow lauan(Shorea spp.), when has used for furniture and wood structures, and to offer a reliability for wood structure and basic data for wood fracture criterion in experiments which are fracture tested under mode I, mode II and mixed mode loading condition. The results were summarized as follows; 1. Fractures in specimens which have inclined grain in yellow lauan procedeed from crack tip in the radial direction along the grain. 2. In yellow lauan, $K_{IC}RL$ was 42.1kg/$cm^{3/2}$ and $K_{IIC}RL$ was 15.8kg/$cm^{3/2}$. 3. The fracture criteria of lauan were; ($K_I/K_{IC}$)+($K_{II}/K_{IIC}$)=1 in RL system with inclined grain at $45^{\circ}$, ($K_I/K_{IC}$)+$(K_{II}/K_{IIC})^2$=1 with inclined grain at $15^{\circ}$ and $(K_I/K_{IC})^2$+$(K_{II}/K_{IIC})^2$=1 with inclined grain at $30^{\circ}$, $60^{\circ}$, $75^{\circ}$ and $90^{\circ}$, respectively. 4. The fracture criterion of wood could vary with the species, and the load applying condition. In order to measure the fracture criterion strictly, along with standardization of specimen geometry a large amount of experimental data is needed. 5. $K_{IC}$(critical stress intensity factor) can be predicted by grain angle. As the grain inclined angle increased, $K_{IC}$ and $K_{IIC}$ are increased.