• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.7
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• pp.642-652
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• 2009

Most of lap jointed aircraft structures encounter the fretting damages, which provoke fretting cracks prematurely and lead to significant reduction of fatigue life. In the case of ageing aircrafts especially, this fretting fatigue problem is a fatal threat for the safety and airworthiness. Recently, as the service life extension program(SLEP) of ageing aircrafts has become a hot issue, the prediction of fretting fatigue life is also indispensable. On these backgrounds, a series of experimental tests of fretting fatigue on bolted lap joint specimens, were performed. And the fretting crack initiation and propagation life of each specimen were evaluated using existing and newly proposed prediction models with the fretting parameters obtained from the FEA results for elasto-plastic contact stress analyses. The validations of prediction models were also discussed, comparing the prediction results with experimental test ones.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.12
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• pp.1107-1114
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• 2011

In this paper, the fatigue life of a laser peened structure was predicted. In order to calculate residual stress induced by laser peening finite element simulation was carried out. Modified Goodman equation was used to consider the effect of compressive residual stress induced by laser peening in fatigue analysis. In addition, additive adjustment factor approach was applied to consider S-N curve model uncertainty. Consequently, the reliable bounds of the predicted fatigue life of the laser peened structure was determined.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.3 no.4
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• pp.191-198
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• 1999

수많은 판형부재로 구성된 대형 트러스교에서는 불량용접된 부재가 존재할 수 있으며, 이는 교량의 피로수명에 결정적인 영향을 줄 수 있다. 이러한 교량에서 용접불량부를 조사하고 부재단면중 용접불량을 고려한 유효단면을 가정하여 피로수명을 예측하는 방법에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 피로수명에 영향을 미치는 교통량을 분석하고 차량모델을 가정하여 유효등가응력을 산정하였으며 모형피로시험에서 구한 응력-반복횟수곡선을 이용하여 피로수명을 예측하였다. 본 연구에서 사용된 분석기법은 불량용접부와 교통량이 강교량의 피로수명에 미치는 영향을 예측하는데 매우 유용함을 알 수 있다.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.17 no.2
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• pp.62-70
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• 2023

We proposed a technique for predicting Stress-Life (S-N) curve or fatigue life using geometric features of a ply-overlap joint structure in which plies of two composite materials are partially or wholly laminated and bonded. Geometric features that could affect fatigue properties of a structure were selected as variables. By analyzing relationships between geometric variables and material constants of the Epaarachchi-Clausen model, a fatigue model for composites, relational expressions of these two factors were proposed. To verify the prediction accuracy of the proposed method, fatigue life of a CFRP/GFRP ply-overlap joint was predicted. Predicted life and life obtained by test data-based model were compared to actual life. High prediction accuracy was confirmed by calculating the coefficient of determination of the predicted S-N curve.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2007.11a
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• pp.319-322
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• 2007

철도차량의 피로수명예측은 안전성과 신뢰성을 확보하고 높은 품질을 위한 중요한 관점이다. 이것은 최적설계 과정에서 추가의 제한조건으로 최소 피로수명값을 사용해서 접근할 수 있다. 하지만 피로수명은 회수의 함수이기 때문에 최적설계 적용에 제약이 따른다. 본 연구는 피로수명예측을 위한 최적설계에 대해 2단계 반응표면모델의 응용을 제안한다. 적용 예제로 컨테이너 화차의 제동 브라켓 엔드빔의 피로파손 문제에 대해 제안한 방법의 유효성을 설명한다.

• Composites Research
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• v.16 no.1
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• pp.13-18
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• 2003

Prediction of composite fatigue life is not a straightforward matter, depending on various failure modes and their interactions. In this paper, a methodology is presented to predict fatigue life and residual strength of composite materials based on Phenomenological Model(non-linear fatigue damage model). It is assumed that the residual strength is a monotonically decreasing function of the number of loading cycles and applied fatigue stress ratio and the model parameters(strength degradation parameter and fatigue shape parameter) are assumed as function of fatigue life. Then S-N curve is used to extract model parameters that are required to characterize the stress levels comprising a randomly-ordered load spectrum. Different stress ratios (${\sigma}_{min}/{\;}{\sigma}_{max}$) are handled with Goodman correction approach(fatigue envelope) and the residual strength after an arbitrary load cycles is represented by two parameter weibull functions.

• Composites Research
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• v.12 no.2
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• pp.62-69
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• 1999

During fatigue loading of composite materials, damage accumulation can be monitored by measuring their material properties. In this study, fatigue modulus is used as the damage index. Fatigue life of composite materials may be predicted analytically using damage models which are based on fatigue modulus and resultant strain. Damage models are propesed as funtions of applied stress level, number of fatigue cycle and fatigue life. The predicted life was comparable to the experimental result obtained using E-glass fiber reinforced epoxy resin materials and pultruded glass fiber reinforce polyester composites under two-stress level fatigue loading.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1999.06a
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• pp.13-18
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• 1999

공업의 발전과 더불어 금세기 초반부터 선박, 항공기, 지하매설물, 차량 등의 대형 파괴사고가 자주 발생하면서 이들의 파괴원인을 규명하는 연구가 활발해졌고, 이에 따라 파괴역학의 중요성이 인식되기 시작했다. 따라서 피로파괴에 대한 연구 및 이해가 크게 진전되었다[1-7］. 그러나 대, 중, 소형 기계구조물의 설계, 제작, 운용 및 구성부품과 구조물의 안전성 유지와 보수에 관심이 있는 공학자들에게는 해결되지 않은 많은 문제가 남아있다. 본 연구의 목적은 기존의 파괴역학적개념과 이를 기초로 새로 창안된 모델들이 포함된 피로수명예측 프로그램을 개발하고 이를 실제 구조물의 수명 예측에 적용하여 신뢰성을 확인하는데 있다. (중략)

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.11
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• pp.1245-1256
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• 2014

The physical nature of fatigue shows the considerable amount of scatter from intrinsic and extrinsic factors. In this study, some degradation models, such as the gamma process model, were reviewed in terms of uncertainties associated with the continuous, gradual, and monotonic nature of fatigue crack growth. Statistically varying fatigue crack growth data obtained from Lu and Meeker were used as an example to demonstrate the use of the gamma process model. This model can describe the condition and lifetime as statistical distribution curves whose shapes vary with cycles. From the skewness of the statistical distribution curves, it was confirmed that the median is suitable for being considered as the expected life. The use of the gamma process model enables the optimum replacement period and percentile life to be employed as criteria for preventive maintenance policy.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2011.04a
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• pp.345-348
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• 2011

구조요소의 설계에서 유한요소해석은 매우 효과적인 방법이다. 이 방법은 시험 수행에 드는 시간과 비용을 줄여준다. 그러나 공정 과정과 환경에 의하여 생기는 입력 물성치들의 변화 때문에 우리는 유한요소해석의 결과를 전적으로 믿어서는 안 된다. 따라서 유한요소해석의 신뢰성을 증명하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 현장에 축적된 피로 수명 시험 데이터를 바탕으로 유한요소해석을 이용하여 피로수명 파라미터를 역 추정 하는 연구를 수행하였다. 베이지안 접근법을 이용하여 불확실성 피로 수명 파라미터의 사후분포를 구하였고, 마코프체인몬테카를로(Markov Chain Monte Carlo) 기법을 이용하여 역 추정된 파라미터의 샘플 데이터를 생성하였다. 얻어진 샘플 데이터를 기반으로 새로운 형상의 스프링에 대한 피로 수명을 예측한다. 신뢰성 기반 형상 최적화(RBDO)는 서스펜션 코일 스프링의 요구수명을 만족시키기 위하여 수행된다. 또한 크리깅 근사 모델은 유한요소해석의 연산 량 감소를 위해 이용한다.