• 제목/요약/키워드: 스펙트럼 피로 평가

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장기운영 항공기 주익 구조물 피로임계부위의 손상허용평가 (Damage Tolerance Assessment for Fatigue-Critical Locations of Wing Structure of Aged Aircraft)

  • 천영철;김원철;진지원;정태진;강기원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권2호
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    • pp.129-136
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 항공기 주익 구조물에 대한 피로균열진전 해석 및 실험을 통하여 운영 기간에 따른 장기 운영 항공기의 손상허용성을 평가하는 하는 것이다. 이를 위하여 주익 구조물의 피로임계부위 2 곳을 대상으로, 선행 연구에서 개발된 알고리즘을 기반으로 산출된 피로응력 스펙트럼 및 상용 코드인 NASGRO 를 이용한 피로균열진전해석을 수행하고 그 결과를 참고문헌의 결과와 비교하여 피로응력 스펙트럼 및 균열진전해석방법의 타당성을 확인하였다. 또한 실제 주익 구조물에서 채취한 시험편 및 이와 동일 재료로 가공된 시험편을 대상으로 위의 피로응력 스펙트럼을 적용한 피로균열진전시험을 실시하고 그 결과를 이용하여 운영 기간에 따른 주익 구조물의 손상허용성을 평가하였다.

항공기 착륙장치 피로시험 (Fatigue Test of Aircraft Landing Gear)

  • 이상욱;이승규;신정우;김태욱;김성찬;황인희;이제동
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 추계학술논문집 2부
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    • pp.503-506
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    • 2011
  • 항공기 착륙장치 피로 수명평가에는 안전 수명방법이 사용된다. 안전 수명방법은 항공기 전 수명기간을 모사하는 피로하중 스펙트럼 조건에서 균열 또는 유해한 변형과 같은 구조적 결함이 발생하지 않도록 설계/입증하는 것을 말한다. 설계 단계에서는 해석적 방법을 통해 착륙 및 지상운용하중을 구하고, 이를 착륙장치 피로해석에 적용하여 피로수명을 확인한다. 착륙장치는 수명 기간 중 일반적으로 High Cycle 피로를 겪게 되므로, 피로해석 시 응력 기반의 접근 방법이 적용된다. 시험평가 단계에서는 일반적으로 4배의 운용수명에 해당하는 피로하중 스펙트럼에 대해 시험을 수행하여, 착륙장치의 안전 수명을 최종 입증하게 된다. 이와 같이 항공기 착륙장치 피로 수명평가를 위해서는 착륙 및 지상운용 하중해석에서부터 피로해석, 피로시험에 이르기까지 전 과정이 유기적으로 결합되어 이루어져야 한다. 본 연구에서는 항공기 착륙장치 피로시험에 필요한 세부과정과 관련 기술을 실제 적용 사례와 함께 기술하였다.

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피로조건하에서의 내측 장딴지근과 가자미근의 근전도 스펙트럼 분석 (EMG Power Spectrum Analysis of the Medial Gastrocnemius and the Soleus Under the Fatigued Condition)

  • 신헌석
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.9-19
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    • 1998
  • 연구목적 이 연구의 목적은 피로유발수축후 장딴지근과 가자미근의 근전도 power spectrum 중앙경항치를 비교 검사하는 것이다. 실험대상 열 여섯명의 자원자(남자 10, 여자 6)를 대상으로 하였다. 남자 대상자의 연령범위는 25세에서 33세(평균 $28.6{\pm}2.5$)였고 여자 대상자의 연령범위는 26세에서 31세($27.8{\pm}1.9$)였다. 실험방법 실험대상자는 피로유발수축전후 50% 최대등척성근수축을 수행하였다. 자료수집과 분석을 위해 LabVIEW 소프트웨어를 사용하였다. 결과 t-검정결과 내측 장딴지근에서는 피로유발수축후 주파수의 중위값과 평균이 통계적으로 유의하게 감소하였으나 가자미근에서는 통계적으로 유의한 차이가 없었다. t-검정결과 두 근육간 주파수 감소의 차이는 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 토의 및 결론 이 결과들은 피로유발수축후 근전도 power spectrum 중앙경향치가 저주파대역으로 감소함을 나타내었다. 이 연구는 중앙주파수와 평균주파수가 피로지수로서의 신뢰도와 타당도가 뛰어나며 객관적 측정과 훈련효과 평가로 사용할수 있음을 보였다.

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착륙장치 복합재 토크링크 피로내구성 평가에 대한 연구 (A Study on Assessment of Fatigue Durability for Composite Torque Link of Landing Gear)

  • 권정호;강대환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.537-546
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    • 2010
  • 본 연구는 최근 금속재를 대체하기 위하여 RTM법으로 개발된 헬리콥터 복합재 토크링크 구조에 대하여 피로 내구성 평가 절차와 기법에 대하여 고찰하였다. 피로내구성 평가에 필요한 운용수명 중 예상되는 피로하중스펙트럼을 산출하는데 보다 신뢰성이 높은 진보된 기법으로 확률적 랜덤처리 기법을 도입하였다. 그리고 불균질성이 큰 복합재에 대하여 재료의 피로특성치를 기반으로 하는 강도저하 접근법을 통하여 잔여강도와 피로파손확률 거동을 분석함으로써 보다 신뢰성 있는 내구성 평가를 수행하였다. 이때 강도저하파라미터 는 일련의 재료시편 피로시험 결과를 최대근사법을 사용하여 Weibull 파라미터를 해석함으로써 결정하였다. 또한 복합재 토크링크 실물시제에 대하여 피로내구성 시험을 수행하고 해석결과와 비교 검토하였다.

생리신호를 이용한 연산작업시의 집중도의 평가 (Evaluation of Concentration using Phsiological Signal during Mental Arithmetic Task)

  • 윤용현;고한우;김동윤;양희경;김묘향
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.210-214
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    • 2002
  • 집중도 변화와 정신피로는 정의 방향의 평가와 부의 방향의 평가가 있으며, 작업 수행시의 집중변화와 정신피로의 평가는 정의 방향보다 부의 방향으로의 평가가 용이하다. 따라서, 저자들은 먼저 피험자에게 부가할 정신작업부하로 난이도 조정이 용이한 연산작업을 사용하여 작업수행시 가장 높은 집중을 요구하는 하나의 난이도를 선정하고 피험자에게 반복 수행시키면서 생리량과 심리량을 동시에 측정하였다. 측정된 생리량은 뇌파, 심전도, 호흡, 맥파, 말초피부온이며 심리량은 저자들이 개발한 정신피로설문지를 사용하였다. 분석결과 작업수행시 심박변화율의 전력스펙트럼 MF/(LF+HF)비가 감소하였으며, 작업이 반복됨에 따라 집중이 저하되고 정신피로가 증가하였다. 특히, 뇌파의 beta파와 호흡간격이 집중도의 변화를 말초피부온이 정신피로를 잘 반영하였다.

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동적응답의 변화를 고려한 점용접부의 진동피로해석 (Vibration Fatigue Analysis for Multi-Point Spot-Welded SPCC Structure Considering Change of Dynamic Response)

  • 강기원;장일주;김정규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권9호
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    • pp.1193-1199
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    • 2010
  • 점용접은 자동차 산업에서 차체 구조물의 대표적 접합방법으로서 차량에 피로하중이 작용할 경우 구조물 전체의 파손 발생이전에 점용접부 일부에 조기 피로파손의 발생가능성이 존재한다. 이러한 점용접부의 국부적 파손은 차량 구조물의 동적 반응 및 이에 따른 피로거동의 변화를 야기할 가능성이 존재한다. 따라서 차량과 같이 스펙트럼하중을 받는 구조물의 피로수명 평가를 위해서는 이러한 점용접부의 국부적 파손에 의한 동적 반응의 변화를 고려하여야 한다. 본 논문에서는 점용접부의 누적피로손상으로 인한 동적반응의 변화를 고려한 진동피로해석을 수행하였다. 이에 필요한 S-N 선도는 전단 점용접 시험편에 대한 일정진폭 피로시험을 통하여 획득하였다. 또한 스펙트럼하중하의 점용접부의 피로수명은 유한요소해석에 기반한 진동피로해석을 통하여 평가하였다.

헬리콥터 착륙장치 복합재 토크링크 피로내구성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Fatigue Durability for Composite Torque Link of Helicopter Landing Gear)

  • 권정호;강대환
    • Composites Research
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    • 제23권6호
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    • pp.26-31
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    • 2010
  • 본 연구에서는 새로운 RTM(Resin Transfer Moulding) 제작 공법으로 기존의 금속 재료를 대체 할 헬리콥터 착륙장치 복합재 토크링크의 피로내구성 평가에 대한 절차와 방법론에 대해 기고하였다. 토크링크의 예상 운용 수명을 적용하기 위하여 진보된 확률적 랜덤 처리 기법을 이용한 모사하중 스펙트럼을 산출하고, 기초 물성 실험값을 기반으로 잔여강도 저하를 분석하여 피로내구성 평가를 하였고 실물 피로시험을 수행하여 결과를 비교 검토하였다.

영향계수법과 스펙트럼 해석법을 이용한 선체의 피로강도평가 (Fatigue Strength Assessment of a Ship Structures using the Influence Coefficient Concept and Spectral Analysis Technique)

  • 노인식;김재균;윤장호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제34권2호
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    • pp.75-84
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    • 1997
  • 본 연구에서는 스펙트럼 해석법에 기초한 새로운 개념의 정밀한 선체구조 피로강도평가 시스템을 개발하였으며 membrane 방식 LNG 운반선을 대상으로 하여 수치계산을 수행함으로써 그 효용성을 검증하였다. 선체에 작용하는 파랑하중을 스트립 이론으로 직접계산하고 3차원 정밀 구조해석과 영향계수 개념을 바탕으로 Miner 법칙에 의한 누적손상도를 계산하여 설계기준과 비교, 검토하였다.

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비선형 피로손상 모델을 이용한 복합재 피로수명 평가 (Composites Fatigue Life Evaluation based on non-linear fatigue damage model)

  • 김성준;황인희
    • Composites Research
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    • 제16권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 복합재료의 피로수명을 평가하는 것은 여러 가지 파손모드와 파손모드 간의 강호작용 때문에 복잡하다. 본 논문에서는 현상론적인 모델(비선형 강도저하 모델)을 이용하여 피로수명과 잔류강도를 예측할 수 있는 방법을 제시하였다. 잔류강도를 하중 사이클 수와 피로응력의 함수로 가정하였으며, 계산에 필요한 모델변수(강도저하 파라미터, 피로수명형상 파라미터)를 피로수명의 함수로 가정하였다 임의로 배열된 하중 스펙트럼 상에서 응력수준에 따른 모델 매개변수를 구하기 위해 S-N 선도를 이용하였고, 상이한 응력비에 대하여 전술한 매개변수를 Goodman식의 보정을 통하여 계산하였다(피로선도). 임의의 하중이력 후의 잔여강도 분포를 2모수 weibull 함수로 표현하였다.

측정 하중 스펙트럼과 S-N 선형 손상 방법을 이용한 복합재 회전날개의 피로 수명 평가 (Fatigue Life Evalution for Composite Blade by Using the Measured Load Spectrum and S-N Linear Damage Method)

  • 공창덕;방조혁;김종식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.20-20
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    • 1998
  • 풍력발전용 회전날개의 구조설계 요구조건은 크게 제한 강도 요구조건(Limit strength requirement), 강성도 요구조건(Stiffness requirement), 피로수명 요구조건(Fatigue life requirement)의 세 가지를 들 수 있다. 첫째로 제한 강도 요구조건은 운용기간 중에 발생할 수 있는 최대하중에 견딜 수 있어야 하며, 폭풍이나 돌풍의 상황에 대한 안전성을 의미한다. 둘째로 강성도 요구조건은 운용 중 공진을 피하기 위한 고유진동 수확보, 타워와의 충돌을 피하기 위한 변위의 제한, 공력성능의 변화를 피하기 위한 비틀림각의 제한등이 있다 셋째로 피로수명에 대한 요구조건은 요구피로수명 동안에 예상되는 반복하중에 견딜 수 있어야 한다.

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