• 한국강구조학회 논문집
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• 제16권6호통권73호
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• pp.847-855
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• 2004

피로설계에 대한 기준, 시방서 또는 추천안 등은 일반적으로 두께 10~30mm의 강판으로 만든 실험체의 피로실험을 통해 얻은 피로강도곡선을 근거하고 있다. 그러나 강판의 두께가 증가함에 따라서 피로강도가 감소하게 될 가능성에 대해 관심을 갖게 되었고, 파괴역학적 방법에 의한 분석과 강재 용접에 따른 영향을 근거로 하여 강판의 두께에 따른 영향이 상당히 클 수도 있다고 지적되었다. 기존의 몇몇 피로실험 결과로부터 얻은 피로강도곡선으로부터 강판 두께에 대한 영향을 고려하여 피로강도를 수정하는 식이 제안되어왔다. 본 연구에서는, 두께 80mm까지의 국내생산 SM520C-TMC 강재에 대한 피로강도시험을 실시하고, 그 결과로부터 강재의 두께에 따른 영향을 평가하였다. 최종적으로, 강판 두께에 대한 영향을 고려하여 피로강도를 수정하는 제한적인 시편에 대한 수정식을 제공하고, 이를 기존의 연구결과와 비교 검토하였다. 결과로서, 두께에 따른 강도감소효과는 기존의 연구와 유사한 경향을 갖고 감소하나 그 정도는 적어지고 있는 결과를 얻을 수 있었다.

• 오토저널
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• 제12권6호
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• pp.11-17
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• 1990

자동차용 변속기의 설계에 있어서 적용 Engine의 출력 및 차량 성능에 부합하는 동력전달 요소의 전달 용량 및 내구 수명을 고려해야 한다. 특히 자동차가 고속 경량화됨에 따라 변속기의 설계에 있어서도 동력전달 요소들의 소형 고용량화가 요구되며 이를 위해서는 설계시 동력전달 요소들의 정확한 강도 및 피로수명 예측이 필수적이다. 본 보고서에서는 Gear의 굽힘응력 계산식에 대한 고찰 및 Gear의 피로시험을 통하여 Helical 치차의 Bending stress에 대한 피로수명 곡선의 시험식을 도출하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.191-195
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• 2009

손상된 철근콘크리트 보를 모의하기 위해 사전균열을 발생시킨 후, GFRP Bar와 GSP 매입공법으로 보수하여 피로실험을 수행하였다. 피로실험 결과, 실험보는 피로하중 초기 싸이클에서 대부분의 잔류처짐과 균열이 발생하고 싸이클 수에 따른 이들의 증가율은 미미하였다. 보수보의 정적강도는 보수하지 않은 보에 비해 크게 증가하였지만, 피로강도는 감소하였다. S-N 곡선에서, GFRP Bar 보수보의 피로강도는 정적강도의 58%, GSP 보수보의 피로강도는 52%였다.

• 기계저널
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• 제16권4호
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• pp.41-48
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• 1976

재료의 피로문제에 대해서는 꽤 오래 전부터 많은 연구가 이루어져왔고, 피로의 현상파악에서부 터 피로이론의 구명, 나아가서는 실제문제로서의 피로설계, 피로수명예측 등에 기여한 업적은 아 주 크다 하겠다. 그러나 종래의 피로문제연구의 방향이, S-N 곡선에서 얻어지는 피로한계강도 (더 정확한 표현으론 피로파괴한계강동)에 바탕을 두고, 정력확적인 설계관례인 안전계수의 도입 을 빌려, 피로강도를 실용화할려는 선에서 이루어져 왔다고 보겠다. 재료의 피로한계강도란, 그 정의로 미루어, 다분히 정적으로는 극한강도 또는 피로강도의 개념에 견주어 질 수 있는 공칭응 력으로써 탄성학적으로 해석될 수도 없고, 다만 탄역성이론의 개념을 바탕으로 근사해석례만이 허용되고 있을 뿐이다. 재료에는 소위 평활재이건 절결재이건 간에 또 검출여부에 관계없이, 내외 부에 대소각종의 결함이나 역학적 불연속부가 잠재해있음은 이미 공지의 사실이며, 이들 결합, 불 연속부등이 외하중하에서 응분의 응력집중원이 되어 재료를 전반적인 파괴로 몰고 갈 수 있다 함 도, 또한 이러한 역학적거동이 피로파괴에 까지 확장해석될 수 있을 것이란 것도 이미 잘 알려져 있는 터이라 하겠다. 재료내외부의 제결합을 응력집중이 극대인 crack로 대체해서 외하중하에서 의 응력장거동을 해석한 선형탄성파괴역학(LEFM)은, 바로 이러한 실제재료의 강도설계에 보다 큰 정확성을 부여한 방법론적 학문이라 하겠고, 나아가서는 재료의 파괴기구를 파헤치는데 진일 보적인 역학적인 수법이라 하겠다. 취성파괴, 연성파괴에 바탕을 둔 파괴역학(LEFM)을 피로파괴 에 적용시키는 데는 상당한 문제점들을 수반할 것임은 충분히 인지되나, 제한된 경계조건하에서 의 적용 예는 종래의 어떤 방법에 의한 것 보다도 피로강도설계, 안전사용 피로수명예측 등에 획기적인 진전을 보여주고 있다. 파괴역학은 crack 재의 강도학이고, 더 구체적으로 음력학대계수 (stress intensity factor) K 또는 이와 연연되는 parameter 인 strain energy release rate(G), crack-tip plactic zone size r$_{p}$,.rho., crack-tip opening displacement .phi., strain intensity 등을 쓰는 재료강도학이기 때문에, 이 수법을 피로파괴에 적용시킴은, 종래의 공칭응력으로 피로 문제를 다루던 방법과는 판이하다 하겠다. 본고에선 파괴역학의 관점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.163-172
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• 2003

최근 콘크리트 구조물이 점차 대형화, 고층화, 장대화 및 특수화 됨에 따라 강섬유 콘크리트의 적용이 요구되고 있다. 본 연구에서는 반복하중을 받는 강섬유를 혼입한 2경간 연속보에 대한 실험적 연구를 수행하여 피로하중에 의한 강섬유 혼입율(0%, 0.75%, 1.00%, 1.25%)에 따른 피로강도를 규명하고자 하였다. 정적실험을 통하여 극한하중, 초기 휨균열하중 등을 측정하였고 하중과 철근의 변형율 관계, 하중과 처짐 관계 그리고 하중증가에 따른 균열성장과 파괴양상 등을 관찰하였다. 피로실험을 통하여 반복횟수와 처짐 관계, 반복횟수와 변형율 관계 그리고 반복횟수에 따른 균열성장과 파괴양상을 관찰하였다. 피로실험 결과 강섬유를 혼입하지 않은 2경간 연속보는 정적극한강도의 60~70%에서 파괴되었고 S-N곡선으로부터 반복횟수 200만회에 대한 피로강도는 정적극한강도의 67.2% 전후임을 확인 할 수 있었다. 또한, 강섬유를 혼입한 2경간 연속보는 정적극한강도의 65∼85%에서 파괴되었고 S-N곡선으로부터 반복횟수 200만회에 대한 피로강도는 정적극한강도의 71.7%전후임을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.721-728
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• 2017

보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.93-102
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• 1992

본 논문에서는 종굽힘하에서 이중선각구조선박의 최종굽힘강도와 피로강도에 대한 신뢰성평가를 다루었다. 최종굽힘강도는 beam-column approach의 개념을 이용하여 구하였고, 보강판의 응력-변형도 곡선들은 소성힌지의 개념을 이용하여 유도하였다. 피로강도는 피로손상에 대한 것만을 고려하였고, 이를 위해 Miner의 손상식을 이용하였다. 갑판에서 가능한 여러 연결부 형태에 대해 그 피뢰신뢰성을 추정하였고 또한 굽힘에 의한 파괴와 피로에 의한 파괴를 동시에 고혀하는 일종의 Series System에 대한 신뢰성을 평가를 하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권3호
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• pp.901-907
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• 2013

본 논문에서는 이방향 응력상태에서의 콘크리트 강도 특성과 크기효과 그리고 피로거동에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 ASTM C 1550 시험법과 이방향 휨강도 시험(biaxial flexure test; BFT)을 적용하여 크기효과 및 피로시험을 실시하였으며, 단순보의 3등분점 하중에 의한 콘크리트 휨강도 시험(third-point bending test) 결과와 비교하였다. 실험 결과 3등분점 재하 휨강도 시험에 의한 일방향 응력상태의 강도보다는 ASTM C 1550 시험법과 이방향 휨강도 시험법에 의한 이방향 응력상태의 강도가 더 큰 것으로 측정되었다. 3등분점 재하 휨강도 시험, ASTM C 1550, 이방향 휨강도 시험법 모두 시편의 크기가 증가함에 따라 강도는 감소하는 것으로 관찰되었으며, 이방향 휨인장강도의 크기 효과가 일방향 휨인장강도의 크기효과보다 더 큰 것으로 확인되었다. S-N 곡선에 의한 일방향과 이방향 휨강도의 피로 수명은 유사한 것으로 분석되었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.118-126
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• 2000

용접이음재에서는 용착금속, 열영항부 및 모재가 열사이클 및 조직의 변화에 의하여 각종 기계적 성질의 차이가 있으며, 특히 부식환경에서는 이들의 영향이 현저하게 나타나는 경우가 많다. 또 용접이음재의 피로강도는 이음형식, 용접금속 및 열영향부의 특성, 사용환경과 응력의 종류에 따라 변화한다. 따라서 본 연구에서는 현재 선박 및 해양구조물의 건조에 많이 채용되고 있는 TMCP 강재의 $CO_2$ 가스 용접이음재의 열영향부에 대한 대기중 및 부식환경중에서의 회전굽힘피로시험을 실시하여 피로균열의 발생 및 성장거동을 조사 검토하였다. 또한 대기중의 피로강도와 부식환경중의 피로강도를 비교함으로써 부식효과 및 응력집중효과 등을 고려한 용접이음재의 부식환경중에서의 피로강도 평가법 및 피로강도 설계곡선을 검토하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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• pp.505-506
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• 2009

이 논문은 보수 보강 공법으로 쓰이고 있는 FRP bar와 GSP 매입공법의 피로거동에 대한 연구이다. 실험에서 응력비 R는 0.1이고 피로하중 주파수는 1.5Hz이다. 피로실험 결과, S-N 곡선에서 GFRP bar와 GSP 보강보의 피로강도는 각각 정적강도의 58%, 52% 수준임을 얻었다.