• Composites Research
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• v.23 no.5
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• pp.22-29
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• 2010

This paper describes the evaluations of tension-compression fatigue characteristics and life for glass fiber/epoxy laminate composite applied to railway bogie to reduce weight. Test samples of tension-compression fatigue were composed of glass fiber/epoxy 4-harness woven laminate composites with different stacking sequence of warp-direction, fill-direction and ${\pm}45^{\circ}$-direction. The tension-compression fatigue test was conducted with stress ratio (R) of -1 and frequency of 5Hz. Goodman diagram were used to evaluate the fatigue characteristics and life of glass fiber/epoxy 4-harness satin woven laminate composite. Anti-buckling jig was designed to prevent buckling of specimen under compression load. The test results showed that the fatigue characteristics of glass fiber/epoxy 4-harness satin woven laminate composite with stacking sequence of warp-direction had a good performance in comparison with that of SM490 used to conventional metal railway bogie.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.11a
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• pp.86-86
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• 2003

주편은 1차 냉각 지역인 수냉 몰드를 통과한 후, 2차 냉각 지역에서 guide roll, pinch roll 그리고 driven roll등에 의해 반복적인 압축하중을 받고 있으며, roll과 roll사이에서는 철정압에 의한 주편 bulging 현상이 발생하고 주편의 표면은 인장응력을 받게 된다. 특히 연속주조 중 주편의 변형기구가 단순 탄소성 변형 이 아닌 creep에 의한 변형임을 고려할 때, 2차 냉각 지역에서 주편의 표면은 전술한 압축 및 인장변형 이 반복되는 저주기 고온 피로 환경을 거침을 알 수 있다. 본 연구에서는 탄소함량에 따른 주편의 bulging시의 크랙 발생에 미치는 저주기 고온 피로의 효과를 조사하였다. 또한, 용체화 처리 온도에서 시험 온도까지의 냉각 속도의 영향을 조사하기 위하여 1$^{\circ}C$/s 및 1$0^{\circ}C$/s로 냉각 속도를 변화시켜 열간 연성 곡선을 작성하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 저탄소강의 경우는 저주기 피로의 영향이 관찰되지 않았으며, 중탄소강의 경우, 저온에서는 저주기 피로로 인해 열간 연성이 증가하였으나, 고온에서는 변형유기 페라이트의 생성으로 인해 열간 연성 이 감소하였다. 고탄소강의 경우는 저주기 피로로 인하여 열간 연성이 모든 온도 구간에서 증가하였다. 또한 용체화 처리후 시험 온도까지의 냉각 속도가 감소함에 따라 열간 연성이 증가하였는데, 이는 입 계 석출물의 조대화로 인해 열간 연성이 증가하는 것으로 판단된다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.3
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• pp.20-28
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• 1997

용접부에는 많은 취약조건들이 존재하며 파괴의 주 원인이 되고 있어 이들에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 따라서, 현재 용접재료, 용접 조건 및 용접방법 등 을 개선함으로써 여러 방면에서 좋은 결과를 얻고 있다. 그러나 아직도 용접시의 열소 성변형과 구속조건에 따라 분포하는 잔류응력에 의한 피로균열거동에 대한 연구는 정확한 잔류응력 측정의 어려움으로 미흡한 상태이다. 특히 잔류응력의 측정기술과 반복하중에 의한 피로균열 진전시 잔류응력의 이완 등은 이들을 해석하는데 많은 어 려움을 주고 있다. 용접시 높은 열에 의한 재료의 팽창과 냉각시의 수축변형은 용접 부재에 인장 및 압축 잔류응력을 유발시키고, 인장잔류응력은 균열 진전될 때 잔류 응력은 오히려 균열을 지연시키기도 한다. 또한 잔류응력장에서 피로 균열이 진전될 때 잔류응력은 일반적으로 작용하중의 크기와 반복 수 그리고 균열 진전 등으로 인하 여 이완되고 재분포된다. 본 해설에서는 용접재의 피로거동중에 발생하는 잔류응력의 재분포 현상을 하중의 범위, 하중 반복수, 균열 진전의 영향으로 구분하여 각각의 영향에 대해서 기술하고자 한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.3
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• pp.451-460
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• 1989

This paper dealt with the effect of the ratios N2 to H2 gas on the corrosion fatigue failure behavior of ion-nitrided SM45C steel specimens. The specimens were water cooled after ion-nitriding at 500.deg. C for 3hrs in 5 Torr, 0.8N$_{2}$ and 0.5N$_{2}$ atmospheres. As the nitrogen concentration increases, the higher compressive residual stresses developed in the surface layer and the depth of nitrided layer increased, which in turn gave rise to increases in fatigue strength and corrosion fatigue life. In the region less than 1.5 * 10$^{5}$ cycles, fatigue failure initiated at the brittle nitrided case, whereas in the region higher than 1.5 * 10$^{5}$ cycles crack initiated from the non-metallic inclusions in the subsurface. The initiation of corrosion fatigue failure was mainly attributed to pitting of case hardened surface layer.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.4
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• pp.443-449
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• 2012

Nanoskins were fabricated on a Ti-6Al-4V material by carrying out various surface treatments, i.e., deep rolling, laser shot peening, and ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM). These surface treatments are newly developed techniques and are becoming more popular for industrial applications. Fatigue tests were carried out using material test system (MTS); these tests included the axial loading tension-compression fatigue test (R = -1, RT, 5 Hz, sinusoidal wave) and rotating bending fatigue test (R = -1, RT, 3200 rpm). The analysis of the crack initiation pattern in the UNSM-treated material indicated that the crack was interior originating in the axial loading tension-compression cycle, and was surface originating in the bending fatigue test. UNSM treatment significantly improved the fatigue strength for the regime of above $10^6$ cycles that S-N curve of rotating bending stress clearly show the performance of a 5 mm titanium specimen after UNSM treatment is similar to that of an untreated 6 mm titanium specimen.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.8 no.4
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• pp.305-312
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• 1984

본 연구에서는 STS 316강의 고온 저사이클 피로강도와 파괴거동을 고찰하고자 고온 대기중에서 변형율 제어에 의한 인장.압축 저사이클 피로시험을 실시하였다. 전 변형율축, 탄성 변형율축 및 소성 변형율축과 피로수명과의 관계를 일정 변형율 속 도하에서 응력축, 온도 및 주파수의 영향과 파괴거동을 고찰하였다.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.16 no.1 s.79
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• pp.27-35
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• 2004

Most of concrete fatigue tests currently used are flexural tension or compression methods to investigate the tensile or compressive properties, respectively. However, the concrete pavement or concrete slab is actually subjected to a combined stress condition such as biaxial or triaxial. The split tension test may result in similar stress condition to biaxial stress condition. The purposes of this study were to evaluate the split tension fatigue test method for application in concrete. These were done by a finite element analysis and experimental series. The results were as follows: The optimum configuration of split tension fatigue test was a cylinder of 15cm in diameter and 7.5cm in thickness, which had a little different thickness compared to the KS standard cylinder of ${\phi}15{\times}30cm$. The concrete stress ratio of compressive against horizontal from FEA was 3.1, while that from theory was 3.0. The stress distributions of mortar and steel were almost similar at different thicknesses. The measured static split tensile strengths of concrete and mortar were quite similar at 30cm and 7.5cm thickness cylinders. The measured stress-strain relationship showed their consistency at all specimens regardless of thickness, and confirmed the results from FEA. As a results, the concrete split tension specimen, cylinder of 15cm in diameter and 7.5cm in thickness, could be used at fatigue test because of its accuracy, simplicity and convenience.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.10a
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• pp.311-315
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• 1992

일반적으로 기계구조물에서는 비교적 응력확대계수 K의 해석이 용이한 판 두께를 관통하는 관통크랙보다는 표면에 존재하는 결함에서 발생, 전파하는 표면 크랙이 대부분이다. 표면은 내부보다 소성변형에 대한 저항이 작고, 대기에 직접 접해 있으며, 평활재에 있어서의 인장, 압축이외의 응력은 일반적으로 표면에서 최대가 되는 등의 이유로 내부보다 쉽게 피로재해를 받는다. 침탄질화 열처리를 하는 중요한 목적이 재료 표면에 있어서 경화능과 피로강도의 향상이므로 침탄질화 처리재의 표면 크랙에 관한 연구가 절실히 요구됨은 당연하다.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.72-72
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• 2004

대부분의 금속 재료는 제조 공정 중에 인장, 압축, 압연, 압출, 인발 등 소성 변형을 수반하는 가공의 단계를 거치게 된다. 가공 단계에서 가해준 변형률 및 이에 따라 형성된 전위구조 등은 생산재의 기계적 성질에 많은 영향을 미친다. 그리고 소성 변형이 수반되는 또 하나의 과정은 피로, 크리프 손상 등의 소성 변형을 수반하게 되는 기계적 손상이다 이러한 기계적 손상에 의해서도 전위가 도입되며, 전위의 집적부위에서 균열이 생성되기도 한다. 따라서 기계적 손상을 비파괴적으로 평가하는데 있어서도 소성 변형의 영향을 파악하는 것이 하나의 중요한 문제가 된다.(중략)

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.6 no.2
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• pp.71-75
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• 1992

기구나 구조물의 피로수명은 노치에서의 피로균열 방생수명에 의하여 지배되기때문에 노치로 인한 피로강도감소계수 $K_f$는 피로설계상 대단히 중요한 인자이다. 노치 선단(Notch root)에서의 피로균열발생명수 N$_c$를 기준으로하면 탄성응력집중계수 $K_t$가 10 정도까지 $K_f$와 $K_t$간에는 거의 직선적인 관계가 있음이 이다- 고에 의하여 명석해졌으나 이는 인장,압축의 축력이 작용하였을 때이며 따라서 기구나 구조부재는 축력외에도 굽힘 피로 하중이 작용하였을때도 많으므로 본 연구에서는 굽힘 피로 하중을 받았을때도 있다. -고의 결론이 적용되는지는 검시코져 본 연구를 실시하였다.