• 한국철도학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.53-62
• /
• 2015

동평판재하시험기(LWDT)는 궤도노반 등의 다짐강성 측정을 위하여 개발된 시험기이며 낙하추를 자유낙하시킬 때 가속도계를 이용하여 다짐표면의 처짐량을 측정, 반무한 탄성체로 가정된 노반의 동탄성계수를 결정한다. 본 연구에서는 LWDT시험기의 구성과 구동 메커니즘 및 동탄성계수 추출공식의 유효성을 상세히 분석하였다. 특히, 2층구조 노반 위에서 LWDT 시험시 상부층의 강성평가 유효깊이를 유한요소해석으로부터 결정하였다. 또한, LWDT 시험시 노반의 강성 차이를 고려하여 사용할 수 있는 동탄성계수 추출공식 수정계수를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제40권7호
• /
• pp.647-652
• /
• 2016

유도초음파를 활용한 비파괴검사기법은 장거리 배관 검사에 많이 활용된다. 장시간 사용에 따라 배관에는 표면 부식과 같은 형태의 결함이 주로 발생한다. 표면 부식형 결함의 경우 장거리 유도 초음파 검사 기법을 활용한 신호 해석에 어려움이 있다. 상반 정리는 복잡한 수학적 표현을 간단히 나타내주는 기법으로 잘 알려져 있다. 상반 정리는 평판, 반무한체의 산란 문제를 해결하는데 이미 적용된 바가 있지만 원통형 구조물에서는 적용된 사례가 없다. 이 논문에서는 배관 진단을 위해 상용 장비에서 많이 사용되는 비틀림파의 산란 신호를 상반 정리를 적용하여 해석하였다. 산란 신호는 상반 정리를 활용하여 산란 체의 형태와 위치에 따라 단순한 닫힘 해로 표현하였다. 타원형 결함과 사각 결함의 폭과 깊이 변화에 따라 주파수 별로 발생되는 산란 신호가 계산되었으며, 주파수 증가에 따른 주기적인 결과를 나타내는 것을 확인하였다. 산란 신호 해석을 위한 닫힘 해는 결함의 크기를 정량적으로 해석하는데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제38권3호
• /
• pp.73-83
• /
• 2022

This paper is concerned with an analysis of a surface edge crack emanated from a sharp contact edge. For a geometrical model, a square wedge is in contact with a half plane whose materials are identical, and a surface perpendicular crack initiated from the contact edge exists in the half plane. To analyze this crack problem, it is necessary to evaluate the stress field on the crack line which are induced by the contact tractions and pseudo-dislocations that simulate the crack, using the Bueckner principle. In this Part I, the stress filed in the half plane due to the contact is re-summarized using an asymptotic analysis method, which has been published before by the author. Further focus is given to the stress field in the half plane due to a pseudo-edge dislocation, which will provide a stress solution due to a crack (i.e. a continuous distribution of edge dislocations) later, using the Burgers vector. Essential result of the present work is the corrective functions which modify the stress field of an infinite domain to apply for the present one which has free surfaces, and thus the infiniteness is no longer preserved. Numerical methods and coordinate normalization are used, which was developed for an edge crack problem, using the Gauss-Jacobi integration formula. The convergence of the corrective functions are investigated here. Features of the corrective functions and their application to a crack problem will be given in Part II.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제38권3호
• /
• pp.84-92
• /
• 2022

In Part I, developed was a method to obtain the stress field due to an edge dislocation that locates in an elastic half plane beneath the contact edge of an elastically similar square wedge. Essential result was the corrective functions which incorporate a traction free condition of the free surfaces. In the sequel to Part I, features of the corrective functions, F_kij,(k = x, y;i,j = x,y) are investigated in this Part II at first. It is found that F_xxx(ŷ) = F_xyx(ŷ) where ŷ = y/η and η being the location of an edge dislocation on the y axis. When compared with the corrective functions derived for the case of an edge dislocation at x = ξ, analogy is found when the indices of y and x are exchanged with each other as can be readily expected. The corrective functions are curve fitted by using the scatter data generated using a numerical technique. The algebraic form for the curve fitting is designed as F_kij(ŷ) = $\frac{1}{\hat{y}^{1-{\lambda}}I+yp}$$\sum_{q=0}^{m}{\left}$$\left[A_q\left(\frac{\hat{y}}{1+\hat{y}} \right)^q \right]$ where λ_I=0.5445, the eigenvalue of the adhesive complete contact problem introduced in Part I. To investigate the exponent of F_kij, i.e.(1 - λ_I) and p, Log|F_kij|(ŷ)-Log|(ŷ)| is plotted and investigated. All the coefficients and powers in the algebraic form of the corrective functions are obtained using Mathematica. Method of analyzing a surface perpendicular crack emanated from the complete contact edge is explained as an application of the curve-fitted corrective functions.