• 기계저널
• /
• 제32권7호
• /
• pp.613-619
• /
• 1992

짧은 시간의 주행 실험과 랜덤 응답 해석을 통한 차체의 피로수명을 해석하는 방법을 제시하 였다. 주파수 영역에서 다축 응력을 폰 미제스 응력으로 변환시키고 응력 진폭의 확률 분포를 와이블 분포를 고려하여 처리함으로써 더욱 신뢰도가 큰 해석이 되도록 하였다. 여기에 제시된 해석 과정은 일반적으로 적용 가능한 것이므로, 양산 전 단계의 차체 피로 설계에 좋은 참고가 될 것이다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.68-77
• /
• 2014

본 연구에서는 초박층 교면포장으로 폴리설파이드 에폭시 폴리머 콘크리트 포장을 선정하여, 에폭시 아스팔트 포장, SFRC 포장과의 비교 분석을 통해 폴리머 콘크리트 포장이 강바닥판의 피로응력범위에 어떠한 영향을 미치는 지 분석하였다. 강바닥판의 피로응력범위를 산정하기 위해 Abaqus를 사용한 유한요소해석을 사용하여 비교평가하였으며, 용접부에 교축방향 및 교축직각방향의 다축응력이 발생하는 점을 감안하여 Signed Von-Mises 응력을 도입하여 피로 검토에 활용하였다. 강바닥판의 피로응력범위를 산정하기 위해 Abaqus를 사용한 유한요소해석을 사용하여 포장 재료 및 두께에 따라 비교평가하였으며, 용접부에 교축방향 및 교축직각방향의 다축응력이 발생하는 점을 감안하여 Signed Von-Mises 응력을 도입하여 피로 검토에 활용하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
• /
• pp.832-835
• /
• 2011

최근까지 용접구조물의 피로설계는 용접품질 수준에 따라 공칭응력 또는 핫스팟 응력에 의한 S-N선 도로부터 수행하였다. 본 연구에서는 유한요소망의 크기에 덜 민감하면서 기존의 하중모드형식, 두께 효과 및 용접결합형식에 상관없는 등가구조응력(E2S2) 접근법을 이용한 Master S-N선도로부터 철도차량 대차프레임의 피로수명을 평가하고자 한다. 또한 합리적인 철도차량 용접대차프레임의 피로해석 연구일환으로서, 다축피로조건인 EN규격의 피로시험조건하에 이의 피로수명을 평가하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.385-390
• /
• 2009

가스터빈의 구조물은 열에 의한 응력과 기계적인 하중에 의한 응력이 동시에 중요하게 작용을 하며 다축응력상태에 놓이게 된다. 가스터빈 엔진은 일반적으로 임무를 가지게 되며 임무를 바탕으로 성능평가, 열전달해석, 구조해석, 수명평가의 일련의 과정을 거치게 된다. 임무에 따라 복잡하게 나타나는 변형율과 응력을 평가하기 위하여 임계평면법을 적용하였으며, 이를 바탕으로 보다 간단하고 편리한 평가 모델인 "The Simplified Model"을 개발하였다. 그리고 개발된 평가방법을 사용하여 터빈휠의 수명평가를 수행하여 결과를 나타내었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제12권4호
• /
• pp.94-100
• /
• 2004

A dynamic finite element analysis of a rig test model for truck chassis systems is conducted to establish an appropriate model designed to predict the fatigue life. A reference Belgian road input, which has been obtained from a field test, is imposed on the finite element model in the modal finite element analysis, and the resulting strain history is employed for the prediction of the fatigue life. This is compared with the prediction based upon the strain history measured in the field test. The two agree with each other within the limitation of the field data and the input data to the model. The high frequency responses over 50 Hz are confirmed to be negligible as far as their effect on the fatigue life is concerned.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제11권9호
• /
• pp.3176-3183
• /
• 2010

본 논문은 다축 하중을 받는 복합재 압력용기의 멀티 스케일 피로수명 예측 방법을 제시하였다. 멀티 스케일 접근법은 복합재료의 기본 구성재료인 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면의 거동으로부터 복합재 플라이, 적층판 및 구조물의 전체 거동을 예측한다. 멀티 스케일 피로수명은 거시적 응력 해석과 미시적 피로파손 해석을 통해 예측된다. 유한요소법을 이용하여 복합재 압력용기의 적층판에 가해지는 다축 피로하중을 구하며, 고전적층판이론을 이용하여 적층판의 플라이 응력을 계산하였다. 미소역학 모델을 이용하여 플라이 응력으로부터 각각 섬유, 기지 및 섬유/기지 경계면에 발생되는 응력을 계산하였다. 복합재 구성재료의 피로수명은 섬유에 대해서는 최대응력법을, 기지에 대해서는 등가응력법을, 섬유/기지 경계면에 대해서는 임계평면법을 사용하였다. 평균응력을 고려하기 위하여 수정된 Goodman 식을 적용하였다. 모든 피로하중에 의한 손상은 Miner 법칙을 이용하여 선형 누적이 되고, 이를 통해 최종 피로파손을 판단한다. 섬유와 기지의 물성값, 섬유체적비 및 와인딩 각도의 확률분포에 따른 복합재 압력용기의 피로수명 영향을 분석하기 위해 몬테카르로 시뮬레이션을 수행하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제10권5호
• /
• pp.546-553
• /
• 2007

본 연구는 압입축에 프레팅이 발생할 경우 프레팅 마모에 의한 접촉형상의 변화가 접촉응력의 분포, 균열발생 위치에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 압입축의 프레팅 피로실험시 측정한 접촉면의 프로파일을 이용하여 유한요소 해석을 수행하고 피로 사이클별 마모형상 변화에 따른 접촉면의 응력 변화를 분석하였다. 접촉면의 응력 해석결과를 이용하여 프레팅 피로손상 파라미터와 다축 피로이론를 적용하여 마모에 따른 균열발생위치의 변화를 해석하고 실험과 비교, 분석하였다. 프레팅 마모에 의해 접촉 끝단의 응력집중은 초기에 급격하게 감소하며, 마모가 진행될수록 응력집중의 위치는 접촉끝단에서 안쪽으로 이동한다. 따라서 프레팅 마모에 의한 접촉응력의 변화가 균열발생 위치의 변차와 다중균열발생의 주요원인임을 명확히 하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.231-235
• /
• 2013

The purpose of this paper is to compare with estimation of equivalent fatigue load in time domain and frequency domain and estimate the fatigue life of structure with multi-axial vibration loading. The fatigue analysis with two methods is implemented with various signals like random, sinusoidal signals. Also an equivalent fatigue life estimated by rainflow cycle counting in time domain is compared with results estimated with probability density function of each signal in frequency domain. In case of frequency domain, equivalent fatigue life can estimate through Dirlik's method with probability density function. And the work proposed in this paper compared the fatigue damage accumulated under uni-axial loading to that induced by multi-axial loading. The comparison is preformed for a simple cantilever beam, which is exposed to vibrations of several directions. For verification of estimation performance of fatigue life, results are compared to those of FEM analysis (ANSYS).

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산구조공학회 1999년도 봄 학술발표회 논문집
• /
• pp.321-326
• /
• 1999

In this study, fatigue crack propagation problem of plate under multi-axial loading is mainly considered To analyze this special problem, recently developed technique called EFGM(Element-Free Galerkin Method), one of the Meshfree Methods, and general fatigue crack growth raw herein Paris law are used Using the Implemented scheme, paths of fatigue cracks by constant-amplitude load fluctuation and multiple-crack growth behavior are examined. The failure mechanism of steel plate due to crack propagation is studied. As a result, an algorithm that treats multiple fatigue crack problems is proposed. A numerical example shows that the prediction of growing paths can be achieved successfully and efficiently by proposed algorithm.

• 한국철도학회:학술대회논문집
• /
• 한국철도학회 1999년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.344-351
• /
• 1999

Stress analysis of bogie frame by using the finite element method has been performed for the various loading conditions according to the UIC (International Union of Railways) Code 615-4. Multiaxial fatigue damage models such as signed von Mises method and typical critical plane theories were reviewed, and multiaxial fatigue analysis program (MUFAP) has been developed. Fatigue analysis of bogie frame under multiaxial loading was performed by using MUFAP and finite element analysis results. The procedure developed in this study is considered to be useful for the life prediction in preliminary design stage of railway components under multiaxial loading conditions. 3-dimensional surface modeling, mesh generation and finite element analysis were performed by Pro-Engineer, MSC/PATRAN and MSC/NASTRAN, respectively, which were installed in engineering workstation.