• 제목/요약/키워드: 기계 하중 시험

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수정된 하중비법을 이용한 배관 시험편의 균열 길이 계산 (Calculation of the Crack Length for a Pipe Specimen using the Modified Load Ratio Method)

  • 최정훈;구재민;석창성;허용;박재실
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권12호
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    • pp.1375-1382
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    • 2009
  • The objective of this paper is to apply the load ratio method to the measurement of the crack length of the real scale pipe specimen. The load ratio method was modified and finite element analyses were performed to derive the relationship between the normalized compliance and the normalized crack length for the pipe specimen. In order to measure the crack length, the direct current potential drop method and the modified load ratio method were applied to the pipe test. The applicability of the modified load ratio method was confirmed by comparing the calculated crack length with the measured crack length from the pipe experiment.

고온고압조건하에서의 핵연료 피복관 지지스프링의 하중-변위 특성 분석 (Analysis of Grid Spring Characteristic of Fuel Assembly in High Temperature and High Pressure Environment)

  • 이영호;김형규;정연호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.2146-2150
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    • 2004
  • To evaluate the variation of spring stiffness in nuclear plant operating condition, load-displacement tests ($P-{\delta}$ test) were performed using two kinds of space grid springs in high temperature and high pressure water. With increasing temperature, stiffness of each spring gradually decreased except $100{\sim}150^{\circ}C$. It is apparently showed that spring with convex shape had a relatively high stability of spring stiffness at high temperature compared with I-shaped spring. It is suggested that the variation of spring stiffness with temperature and spring shape should be considered as an important variable in the design and analysis of the fuel assembly.

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전단하중 하의 피로균열 전파거동의 특징 (The Characteristics of Fatigue Crack Propagation Behavior in Shear Load)

  • 이정무;송삼홍
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.302-307
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    • 2004
  • This paper reviewed characteristics of fatigue crack behavior observed by changing various shapes of initial crack and magnitudes of loading in compact tension shear(CTS) specimen subjected to shear loading. In the high-loading condition, fatigue crack under shear loading propagated branching from the pre-crack tip. Meanwhile, the secondary fatigue crack in the low-loading condition which was created in the notch root due to friction on the pre-crack face grew to a main crack. Influenced by the mode II loading condition, fatigue crack propagation retardation appeared in the initial propagation region due to the reduction of crack driving force and friction on crack face. In both cases, however, fatigue cracks grew in tensile mode type. Propagation path of fatigue crack under the shear loading was 70 degree angle from the initial crack regardless of its shape and load magnitude.

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복합재료 적층판 기계적 체결부 파손시험 및 점진적 파손해석에 대한 연구 (A Study for Failure Test and Progressive Failure Analysis on Composite Laminates Mechanical Joint)

  • 권정식;김진성;양용만;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.21-29
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    • 2017
  • 복합재료 적층판 기계적 체결부(ASTM D5961 Proc. A, B)에 대하여 치구 설계에서 시험 결과의 해석까지 전체 과정을 제시하였다. 복합재료 적층판 기계적 체결부를 유한요소법을 사용하여 분석하였으며 시험 결과와 비교하였다. 시험편의 파손 거동을 분석하기 위해 점진적 파손해석 방법을 유한요소법에 적용하였다. 시험 파손 하중을 예측하기 위해 3가지 파손이론(최대 응력, 최대 변형률, Tsai-Wu)을 FEM에 적용하였다. 기계적 체결부의 일반적인 변수들을 검토하였으며 주요 변수에 대하여 베어링 강도 차이를 비교하였다.

계장화 압입시험 및 유한요소해석을 이용한 아연도금강판의 기계적 물성 추정 (Determination of Mechanical Properties of Galvanized Steel Sheets Using Instrumented Indentation Technique and Finite Element Analysis)

  • 진지원;곽성종;김태성;노기한;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권5호
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    • pp.529-535
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    • 2012
  • 본 논문의 목적은 계장화 압입시험과 유한요소해석을 이용하여 아연도금강판의 기계적 물성을 추정하는 것이다. 먼저 인장시험을 통하여 유한요소해석에 요구되는 두께에 따른 아연도금강판의 기계적 물성을 획득하였으며, 이를 이용하여 유한요소해석을 수행하여 특정지점에서의 소성 응력 및 변형률을 획득하였다. 이러한 유한요소해석의 유효성은 계장화 압입시험의 하중-변위선도와 비교를 통하여 검토하였다. 유한요소해석을 통하여 구한 진응력-진변형률 곡선을 인장시험 결과와 비교하여 이의 정확성을 검증하였으며 또한 이를 바탕으로 대표 응력 및 변형률 산출지점을 재평가하였다.

다이아몬드 공구용 Co-Fe, Co-Ni 본드 소재의 마멸상대재에 따른 건식 미끄럼 마찰 및 마멸거동 (Effects of Counterpart Materials on Dry Sliding Wear and Friction Behavior of Co-Fe, Co-Ni Bond Materials for Diamond Tools)

  • 권용진;김용석
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.28-28
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    • 2003
  • 고온가압소결(Hot Pressing) 된 다이아몬드 공구용 Co-Fe, Co-Ni계 금속본드의 상온 건식 미끄럼 마멸시험을 행하고, 조성에 따른 각 본드의 마멸 특성을 비교하고 마멸 기구를 규명하였다. 미끄럼 마멸시험은 pin-on-disk 형태의 마멸시험기를 사용하여 각 조성의 성분, 적용하중 그리고 마멸상대재를 변수로 상온, 대기 중에서 실시되었다. 마멸속도는 마멸시험 전후의 시편의 무게 감량을 이론밀도와 거리로 나누어 계산되었다. 마멸기구의 규명을 위하여 시험된 시편의 마멸면과 마멸단면을 SEM과 EDS를 이용하여 분석하였다. 시험 결과 Co-Fe system의 경우 그 마멸속도는 마멸상대재의 영향보다는 Fe 첨가에 따른 시편의 미세조직과 기계적 성질의 차이에 따라 크게 변화하였다. 그러나 Co-Ni system의 마멸속도는 마멸 상대재에 따라 크게 변화하는 것이 관찰되었다. $Al_2$O$_3$를 상대재로 마멸된 경우에는 마멸속도가 시편/상대재 접촉면에서 형성되는 산화층의 영향을 크게 받았고, glass bead(83% SiO$_2$)를 상대재로 한 경우에는 시편의 경도와 마멸속도는 서로 반비례하였다.

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탄소/탄소 브레이크 디스크의 기계적 강도 시험에 관한 연구 (Mechanical Strength Experiment of Carbon/Carbon Composite for Aircraft Brake Disk)

  • 유재석;오세희;김천곤;홍창선;윤병일;김광수
    • Composites Research
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    • 제13권6호
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    • pp.55-62
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    • 2000
  • 실제 구동 시 가장 취약한 부분인 탄소/탄소 브레이크 로터 디스크에 대해 강도실험을 수행하였다. 이 실험을 위해 탄소/탄소 브레이크 디스크 정적 강도 실험을 할 수 있는 시험 치구를 상용 유한요소 프로그램인 NISA를 이용하여 설계 제작하였다. 실제 동역학적인 구동 상태를 정역학적으로 묘사하기 위해 브레이크 디스크의 마찰면을 고정시킨 후 실제의 하중방향과 동일한 방향으로 하중을 로터 슬롯에 가하여 브레이크 디스크의 강도를 측정하였다. 또한 파손시 나타나는 파손 메카니즘은 키와 로터슬롯의 접촉부위에서부터 시작되는 모재 파손에 이은 층간 분리가 나타났고, 하중이 더욱 증가하자 로터슬롯의 노치 부분에서 최종파손으로 이어졌다.

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Scratching Test에 의한 단결정 실리콘의 기계적 손상거동 (Mechanical Damage Behavior of Single Crystalline Silicon by Scratching Test)

  • 김현호;정성민;이홍림
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.104-108
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    • 2003
  • 스크래칭 시험(scratching test)을 이용하여 단결정 실리콘의 수직하중에 대한 마찰계수, AE(Acoustic Emission) 신호와 긁힌 자취의 미세균열을 관찰하고 그 결정구조를 분석하였다. 스크래칭 시험은 하중인가속도(loading rate)를 100N/min으로 하고 스크래칭 속도(scratching speed)를 1, 3, 6, 10mm/min의 4가지로 하여 최대 30N이 될 때까지 행하였다. 그 결과, 수직하중 또는 스크래칭 속도가 증가할 때 마찰계수, AE, 균열밀도는 증가하는 경향을 나타내었다. 스크래칭, 자취에 대한 마이크로 라만 분광법을 이용한 결정구조 분석결과, 스크래칭 속도가 느린 조건에서 압력인가에 따른 실리콘의 다이아몬드 구조에서 다른 고압상의 구조로의 상전이 현상을 관찰할 수 있었다.

복합 구조 이중대역 안테나의 충격 및 굽힘 특성 (Impact and Bending Characteristics of Dual Band Composite Antennas)

  • 신동식;김진율;박위상;황운봉
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • 본 논문에서는 복합재 샌드위치 구조를 가지는 이중대역(1.575, 2.645 GHz) 안테나의 충격 및 굽힘 특성에 관하여 연구하였다. 평면형 안테나에 복합재료인 Carbon Fiber Reinforced Plastic, Glass Fiber Reinforce Plastic을 접착하여 기계적 성능을 향상시킬 수 있다. 시험 규격 ASTM D7137에 따라 충격 시험과 시험규격 ASTM C393, MIL-STD401B에 따라 굽힘 시험을 실시한 후, S11 및 이득 측정을 통하여 안테나의 전기적 성능과 기계적 성능을 확인하였다. 제안된 안테나는 복합재료 보강 전보다 약 4배인 충격 하중 4 kN, 약 2배인 400 N의 굽힘 하중을 견디며, GPS, DMB 대역에서 6 dBi, 4.6 dBi의 이득을 가진다. 복합재 샌드위치 구조는 구조체 또는 운송체 표면에 적용 가능함을 확인하였다.

인장시험과 유한요소해석으로 구한 파단 진변형률을 이용한 진응력-진변형률 선도 획득 (Acquirement of True Stress-strain Curve Using True Fracture Strain Obtained by Tensile Test and FE Analysis)

  • 이경윤;김태형;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권10호
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    • pp.1054-1064
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    • 2009
  • 본 연구에서는 인장시험 및 유한요소해석으로 재료의 파단 진변형률을 구하고, 궁극적으로 재료의 진응력-진변형률을 얻는 방법을 제안했다. 먼저 인장시험으로 얻은 응력-변형률 선도를 네킹점에서 선형 외삽해, 초기 진응력-진변형률 곡선을 설정하고, 이를 유한요소해석에 채택했다. 유한요소해석 후 Bridgman 계수 및 평판 수정계수들을 사용해, 단축 상태의 하중-진변형률 선도를 얻어 파단진변형률을 실험-해석적으로 구했다. 이 예측 파단진변형률의 실험치 대비 오차는 3% 미만이다. 이렇게 구한 파단 진변형률과 이에 상응하는 파단진응력을 구해 파단점을 결정한다. 이어 네킹점과 결정한 파단점을 연결하는 네킹 후 진응력-진변형률 선형선도를 확보하고, 이를 네킹 전의 실험선도와 결합해 최종적으로 재료의 진응력-진변형률 선도를 완성했다. 본 연구에서 제시한 실험-해석적 진응력-진변형률 곡선 획득 방법은 SS400 평판시편과 같이 파단면적 측정이 어려운 경우, 그 유용함이 배가된다.