• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.77-81
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• 2021

복합재료의 높은 비강도와 비강성으로 인해 복합재료는 다양한 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 탄소 섬유 강화 복합재는 많은 기계적인 구조물에 널리 사용된다. 또한 이방성 특성을 갖는 탄소 섬유 강화복합재는 금속 재료와 달리 섬유 방향에 따라 피로 거동을 이해하는 것은 구조 설계에 있어서 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 비낌 축(off-axis) 시편에 따라 복합재료의 피로 수명에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 복합재료의 비낌 축 시편(0°, 10°, 30°, 45°, 60°, 90°)에 대해 인장 및 피로 시험을 수행하였다. 피로 시험 결과, 복합재의 피로 강도는 섬유 방향이 0도로부터 조금 벗어날수록 피로 강도가 크게 감소하였으며 많이 벗어날수록 적게 감소하였다. 이는 적층 각이 커질수록 섬유의 하중을 지지하는 역할이 감소했기 때문이다. 또한 복합재의 피로 선도에 비낌 축 각도를 평준화하는 피로 강도 비율을 도입하여 피로 수명의 경향을 분석하였다. 피로강도 비율(Ψ)-피로 수명 선도를 이용하여 적층 각도와 관계없이 피로 수명을 단일선으로 표현하였다. 피로 강도비율을 통해 평준화된 피로 선도를 이용하면 2개 이상의 비낌 축 각도를 가지는 복합재의 피로 선도만으로도 임의의 다른 비낌 축 각을 가진 동일한 복합재의 피로 수명 곡선의 도출이 가능하다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.136.2-136.2
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• 2005

• 기계저널
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• 제36권9호
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• pp.855-866
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• 1996

승요차 앞자축에 장착되어 회전하면서 동력을 전달하는 드라이브축은 운행중에 주로 비틀림하중을 받는다. 따라서 동 부품의 피로해석 및 설계를 위해서는 실제 운행중에 받는 서비스토크의 크기, 주파수 등에 관한 데이터가 필요하다. 차량에 탑재된 엔진의 토크와 회전수 등의 규격으로부터 드라이브축에 부가되는 최대 토크 값을 예측할 수 있으나, 자동차 운행주에는 승차인원, 도로조건, 운전자의 운전습관 등 여러가지 외적인 영향으로 인하여 서비스토크가 불규칙하게 변할 것으로 예상되므로 서비스토크를 정확히 예측하기는 어려운 실정이다. 또한, 최근의 자동차 구조부품에 대한 설계개념이 무한수명 설계에서 경량화 설계로 변화되고 있으며, 따라서 자동차 드라이브축도 실제 운용하중을 바탕으로 한 정확한 수명예측 및 강도설계가 요구되고 있다. 본 연구에서는 4륜구동형 승용차용 드라이브축에 대해 실제 운용하중에서의 피로수명을 예측하기 위해 1)텔리메트리를 이용하여 토크를 측정하고, 2) 일정진촉하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 3) 일정진폭하중하에서의 드라이브축의 비틀림 피로시험을 수행하고, 4) 축류 소재의 피로특성 데이터를 구성하여 5) 자체 개발한 프로그램으로 피로수명을 예측하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제22권2호
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• pp.263-271
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• 2010

이 연구는 국내에서 생산되고 있는 철근이 반복하중을 받는 경우의 파괴 특성에 대한 검증을 목적으로 한다. 이 논문은 철근콘크리트 하부구조(파일과 교각)에 배근된 축방향 철근에 대한 저주파 피로 거동을 다루었다. 전체 81개의 철근 실험체에 대하여 변형률 진폭에 따른 반복 축방향 변형률 제어 방식으로 저주파 피로 실험을 수행하였다. 실험 변수는 인장변형률과 압축변형률의 비율, 축방향 철근의 항복강도, 철근지름에 대한 철근길이의 비율, 철근의 크기와 변형률 진폭으로 선택하였다. 이 논문에서 실험 결과에 따른 저주파 피로 거동과 저주파 피로 수명을 분석하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제22권2호
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• pp.3-7
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• 2004

재료에 단순 인장시험에 의해 구한 항복강도의 2/3의 축응력을 부가하면, 소성변형과 파괴는 일어나지 않지만, 상당한 사이클로 반복하여 부가하면, 파괴가 일어난다. 이것을 피로파괴라고 한다 대부분의 구조물이나 기계부품은 재료의 항복응력 이하의 반복하중을 받으면서 작동되므로, 피로파괴가 자주 발생한다.(중략)

• 비파괴검사학회지
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• 제22권5호
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• pp.539-544
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• 2002

기계구조물의 피로과정에 대한 손상정도를 평가하기 위하여 X선 회절을 이용하여 반가폭 및 하중방향과 수직방향에서의 2축에 대한 잔류응력의 변화를 측정하였다. 반가폭은 피로과정의 초기에는 큰 변화를 보이지만 피로수명 비의 약 $10{\sim}20%$ 이후에는 큰 변화를 보이지 않았다. 2축 방향에 대한 잔류응력은 피로수명비의 40% 전후에서 길이방향의 경우는 감소와 증가를, 폭방향의 경우는 증가와 감소를 하였으며, 응력진폭이 클수록 잔류응력의 절대 값은 커지는 증가하는 경향을 나타내었다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권2호
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• pp.276-282
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• 2012

This study looked for Mode status of each for fatigue crack growth behavior about the repeat load of mode I and the static load of mode II. The experiment was performed in the state of the repetition frequency of the sine wave 10Hz, the stress ratio 0.1, maximum load 300kg.f, a static load 0, 100, 200, 300kg.f, As the experimental results, in mode of static load, while the load value increases, the crack growth rate is slower as the energy of a crack mixing grows. Mode I and the power mode II get an influence each other in the direction of crack propagation path, but as they eventually get closer to the breaking point of the crack growth, it is dominated by the mode I.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권4호
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• pp.410-418
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• 2004

The multiaxial fatigue test under in-phase and out-of$.$phase load were performed to study what degradation phenomenon affects fatigue life with virgin and 3600 hrs degraded materials. The various kind of fatigue data fur fatigue life prediction were acquired under pure axial and pure torsional load of fully reversal condition. The models which was investigated are: 1) the von Mises equivalent strain range, 2) the critical shear plane approach method of Fatemi-Socie(FS) parameter, 3) the modified Smith-Watson-Topper(SWT) parameter. The result showed that, fatigue life by material degradation are decreased and life prediction which was used the FS parameter is not conservative but the best result.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권6호
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• pp.815-821
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• 2005

Biaxial low cycle fatigue test was carried out to predict fatigue life under combined axial-torsional-loading condition which is that of in-phase and out-of-phase for CF8M cast stainless steels. Fatemi-Socie(FS) parameter which is based on critical plane approach is not only one of methods but also the best method that can predict fatigue life under biaxial loading condition. But the result showed that, biaxial fatigue life prediction by using FS parameter with several different parameters for the CF8M cast stainless steels is not conservative but best results. So in this present research, we proposed new fatigue life prediction parameter considering effective shear stress instead of FS parameter which considers the maximum normal stress acting on maximum shear strain and its effectiveness was verified.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.565-571
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• 2016

본 논문은 Alloy 617 모재와 용접재에 대한 저사이클 피로 시험 후의 파괴 시험편에 대한 거시적 및 미시적 파면해석을 나타낸다. 용접재 시험편은 Alloy 617의 가스텅그스텐아크 용접 패드로부터 채취, 제작하였다. 본 연구의 목적은 Alloy 617의 모재와 용접재 시험편의 저사이클 파괴 모드 및 기구의 거시적 및 미시적 양상을 고찰하는 것이다. 전변형률 제어 피로시험이 상온에서 0.6, 0.9, 1.2 및 1.5%에 대하여 수행되었다. Alloy 617 모재의 거시적 파면은 피로하중 축에 수직인 평평한 형태의 양상을 보였으나, 용접재 시험편의 경우는 상대적으로 전단/별모양의 양상의 파괴를 나타내었다. 두 시험편 모두 피로균열전파 영역에서는 명확한 스트라이에이션이 관찰되었다. 한편, 모재의 피로균열은 피로 하중 축에 수직인 방향으로 결정입내를 따라 전파하였으나, 용접재 시험편의 경우 하중 축에 거의 $45^{\circ}$의 경사진 형태의 결정입내로 나타났다.