• Title/Summary/Keyword: 피로수명 해석

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Establishment of Ffracture Mechanics Fatigue Life Nnalysis Procedures for Offshore Tubular Joints part I :The Behabvior of Stress Intersity Factors of Weld Toe Surface Flow (해양구조물의 원통형 조인트에 대한 퐈괴역학적 피로 수명 산출방법)

  • Rhee, H. C.
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.2 no.1
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    • pp.116-124
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    • 1988
  • 해양구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출이 전통적으로 실험적 방법에만 의존해 왔음은,원통조인트의 구조가 복잡하여 용접부위 균열의 응력확대 계수 계산이 거의 불가능 했든 것이 주 원인이었다. 최근에 유한요소 3차원 모델을 이용한 계산방법이 개발되어 심히 구조적으로 복잡한 표면 균열의 응력확대계수 산출이 용이하게 되었다. 해양 구조물의 원통조인트에 대한 피로 수명 산출법을 개발하기 위한 연속되는 3부작의 제1부로서 본 논문은 X형 원통 조인트 용접주위 표면 균열의 응력확대 계수 거동을 분석하고 있다. 분석결과를 이용하여 응력확대계수를 엄격한 방법에 의해 계산하였다. 계산된 응력확대계수를 구조적인 관점에서 해석하고 있다.

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

  • Kang, Ki-Weon;Chang, Il-Joo;Kim, Jung-Kyu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.9
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    • pp.1193-1199
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    • 2010
  • Spot welding is the primary method of joining sheet metals in the automotive industry. As automobiles are subjected to fatigue loading, some spot welds may fracture before the whole system has failed. This local fracture of spot welds may lead to change in the dynamic response and consequently affect fatigue behavior of an automobile. Therefore, this change in dynamic response should be taken into consideration to assess the fatigue life of structures subjected to spectrum loading, such as automobiles. In this study, vibration fatigue analysis was performed by taking into consideration the change in the dynamic response due to accumulated damage at spot-welded parts. Fatigue tests were carried out on tensile-shear spot-welded specimens under constant amplitude loading condition. And the fatigue life of spot welds under spectrum loading was predicted using vibration fatigue analysis method based on finite element analysis.

A Study on the Fatigue Strength and Life Distribution of Carbon Steel Using the Database System (데이터베이스 시스템을 이용한 탄소강의 피로강도 및 수명분포)

  • Kim, Jung Kyu;Moon, Joon Ho;Kim, Do Sik
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.10 no.1 s.34
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    • pp.37-45
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    • 1998
  • The relational database system on fatigue strength was constructed, and the properties of fatigue life distribution were examined to analyze reliability and safety of metallic materials. Data manipulations were efficiently performed in relational fatigue strength database system using dependency diagram. Regardless of the distribution of fatigue strength, the proposed method, the Robust method and the complementary error function method using probability distribution, successfully estimated parameters of the 3-parameter Weibull distribution. The proposed criterion for estimating non-failure probability showed good results regardless of censoring time. The fatigue life distribution function described as a function of parameters of the Weibull distribution and applied stress ratio produced P-S-N characteristics reasonably.

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피로와 파괴력학(I)

  • 최용식
    • Journal of the KSME
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    • v.16 no.4
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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.

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The Fatigue Analysis for the Flexible Tube of Automobile (승용차용 플렉서블 튜브의 피로 해석)

  • Kim, Jin-Bong
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2010.11b
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    • pp.813-816
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    • 2010
  • 본 논문에서는 자동차 배기계를 구성하고 있는 Flexible Tube의 형상에 따른 응력 해석 결과를 이용하여 피로 해석을 하였다. 아울러 Flexible Tube의 변위량이 크게 발생하는 것을 고려하여 기하학적 비선형 해석을 실시하였으며 Flexible Tube의 변형량은 끝단에서 6mm의 변위가 발생하도록 하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. (1) Tube의 반경이 증가하면 피로한계 응력반복수는 선형적으로 감소한다. (2) 본 연구에서 사용된 tube중 주름의 반경이 1.7mm일때 피로 수명이 가장 긴 것을 알 수 있다.

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Prediction of Fatigue Life for Composite Rotor Blade of Multipurpose Helicopter Using Strength Degradation Model (강도저하모델을 이용한 다목적헬리콥터용 복합재로터깃 피로수명예측)

  • 권정호;서창원
    • Composites Research
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    • v.14 no.2
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    • pp.50-59
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    • 2001
  • The predictions of residual strength evolution and fatigue life of full scale composite rotor blade for multipurpose helicopter were studied using a strength degradation model. Flight-by-flight load spectrum was developed on the basis of FELIX standard spectrum data. The laminated structural analysis was also performed to obtain corresponding local stress and/or strain spectra for each ply of laminate skin and glass roving spar structures around the blade root where fatigue damage was severely anticipated.

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Analysis of Long Term Stress and Fatigue of Semi-Submersible Drilling Platform (반잠수식 시추선의 피로 해석 연구)

  • Yu, Byung-Kun
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.2 no.1
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    • pp.106-115
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    • 1988
  • 반잠수식 시추선의 설계에 있어서 구조의 피로수명을 정확하게 추정하는 것은 매우 중요하며, 또한 어려운 일이다. 본 논문에서는 이미 실용화된 Aker H-3모델에 대하여 Palmgren-Miner 가정에 의하여 시추선의 hot-point인 수평 및 수직 K-brace 멤버에 대하여 피로수명을 로이드 선급의 커브에 따라 계산한 결과 북해의 해성환경 조건에서는 16년 동안 계속 작업을 할 수 있다는 결론을 얻었으나 응력 집중계수 (SCF)를 선정하는데 불확실성으로 인하여 사용하는데 주위를 요한다.

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Reliability Analysis for Fatigue Damage of Steel Bridge Details (강교 부재의 피로손상에 대한 신뢰성 해석)

  • Park, Yeon Soo;Han, Suk Yeol;Suh, Byoung Chal
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.15 no.5 s.66
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    • pp.475-487
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    • 2003
  • This study developed an analysis model of estimating fatigue damage using the linear elastic fracture mechanics method. Stress history occurring to an element when a truck passed over a bridge was defined as block loading and crack closure theory explaining load interaction effect was applied. Stress range frequency analysis considering dead load stress and crack opening was done. Probability of stress range frequency distribution was applied and the probability distribution parameters were estimated. The Monte Carlo simulation of generating the probability various of distribution was performed. The probability distribution of failure block numbers was obtained. With this the fatigue reliability of an element not occurring in failure could be calculated. The failure block number divided by average daily truck traffic remains the life of a day. Fatigue reliability analysis model was carried out for the welding member of cross beam flange and vertical stiffener of steel box bridge using the proposed model. Consequently, a 3.8% difference was observed between the remaining life in the peak analysis method and in the proposed analysis model. The proposed analysis model considered crack closure phase and crack retard.

A Durability Study through the Fatigue Analysis on the Emblem for Car (차량용 엠블럼에 대한 피로해석을 통한 내구성 연구)

  • Cho, Jae-Ung
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.5 no.4
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    • pp.39-47
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    • 2014
  • This study compares and analyzes the results of structural analyses due to three constraint conditions on the emblem for car. The analysis results are studied by investigating the influence due to the column angle combined between the lower plate of amblem and the upper amblem. The combined with the amblem is parallel to the longitudinal axle of the amblem at the first case. The angle combined with the amblem is perpendicular to the lower plate at the second case. The angle combined with the amblem is perpendicular to the amblem at the third case as the last case. The amblem model for car can be thought to be optimized by investigating the fatigue life and the durability of amblem through the simulation of structural and fatigue analyses. And it is possible to be grafted onto the convergence technique at design and show the esthetic sense.