• 제목/요약/키워드: Compressive Fatigue Life

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스프링강의 파괴인성에 미치는 쇼트피닝 효과에 관한 연구 (A Study on Effect of Shot Peening on Fracture Toughness of Spring Steel)

  • 하경준;박경동
    • 동력기계공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.66-72
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    • 2003
  • Recently, the steel parts used at the aerospace and automobile industries are required to be used light weight parts. Therefore, used material, steel have to be a high stress, which is an indispensable condition in this field. At the consideration of parts design, high hardness of the lightweight parts have an benefit of saving fuel and material. A high stress of metal has a point of difference according to the shape of design, external cyclic load and condition of vibration. A crack generates on the surface of metal or under yield stress by defect of inner metal defect or surface defect and slowly, this crack grow stable growth. Finally, rapidity failure phenomena is happen. Fatigue failure_phenomena, which happen in metal, bring on danger in human life and property therefor, anti-fatigue failure technology take an important part of current industries Currently, the shot peening is used for removing the defect from the surface of steel and improving the fatigue strength on surface. Therefore, this paper investigated the effect on frcature toughness using shot peening which is improve the resistance of crack growth and crack expansion rate by fatigue that make a compressive residual stress on surface.

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반복응력에 따른 PZT 세라믹스의 유전 및 잔류 기계적 특성 (Dielectric and Remnant Mechanical Properties Due to Cyclic Stress in PZT Ceramics)

  • 태원필;김송희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.829-834
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    • 1994
  • The aim of this study is to investigate the changes in dielectric properties, Young's modulus and remnant compressive strength with compressive cyclic loading in PZT of tetragonal, MPB and rhombohedral composition. Higher relative dielectric constants appeared in the poled condition than the unpoled condition for all the compositions. After poling treatment remarkably higher relative dielectric constants were observed particularly in MPB, tetragonal compositions. Until five percent of the expected fatigue life was exhausted, the dielectric constant increased with compressive cyclic stress in MPB and rhombohedral while it remained nearly constant in tetragonal. During the subsequent compressive cyclic stress, dielectric constant decreased in all the three compositions. As the compressive cyclic stress is applied the change of Young's modulus was coincided with the change of remnant compressive strength.

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강교 도장용 블라스트 처리가 면외거셋 용접이음의 피로거동에 미치는 영향 (The Effect of Blast Cleaning for Steel Bridge Painting on Fatigue Behavior of Out-of-Plane Gusset Welded Joints)

  • 김인태;;김광진;이동욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.583-590
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    • 2008
  • 강구조물의 제작에는 흑피 등의 이물질 제거 및 도장의 부착성 증대를 위해 블라스트 표면처리가 실시되고 있지만, 이러한 도장용 블라스트 처리가 용접이음의 피로거동에 미치는 영향에 대해서는 검토되어 있지 않은 실정이다. 이에 본 논문에서는 강교 도장용 블라스트 처리가 용접이음부의 피로거동에 미치는 영향을 검토하기 위하여, 용접한 그대로 및 용접 후 블라스트 처리한 면외거셋 용접이음을 대상으로 피로실험을 실시하였다. 그 결과, 강교 도장용 블라스트 처리에 의해 면외거셋 용접이음의 용접지단부 비드접선각도 및 곡률반경이 증가되고 압축잔류 응력이 도입됨을 확인하였다. 그리고 면외거셋 용접이음의 피로수명은 고응력범위에서는 블라스트 처리의 유무와 상관없이 거의 동일하였지만, 저응력범위(150MPa이하)에서는 피로수명이 증가하였으며, 피로한계는 약 160%정도로 크게 증가함을 확인하였다.

이음매 없는 일체형 라이너를 갖는 복합재 압력용기의 피로수명 향상에 대한 연구 (A Study on Improving Fatigue Life for Composite Cylinder with Seamless Integrated Liner)

  • 김효준
    • 한국가스학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.46-51
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    • 2013
  • 복합재 압력용기는 높은 비강성과 비강도 그리고 내피로성으로 수소연료전지자동차와 천연가스자동차에 사용된다. 이음매가 없는 일체형 라이너를 갖는 복합재 압력용기는 고강도 탄소섬유와 에폭시 레진으로 라이너 전체를 감싼다. 본 연구에서는 구조적으로 취약한 너클 부위와 압축잔류응력을 고려하여 필라멘트 와인딩 패턴과 자긴압력 설계 기법을 제시하였다. 복합재 압력용기 시제품에 대한 압력반복시험을 통해 제안된 방법을 검증한다.

5% 크롬 냉간 압연용 작업롤의 피로손상 평가에 대한 연구 (Assessment of fatigue damage in 5% chrome cold rolling work roll)

  • 곽길준;김광수;이시우;여원구;박영철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.316-321
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    • 2000
  • The role of fatigue on the surface damage of 5% chrome cold milling work roll is evaluated. Uniaxial and torsional fatigue tests are carried out, and the baseline data for fatigue life evaluation are established. An appropriate multiaxial fatigue parameter is developed from the fatigue data. Fatigue tests are also performed under compressive mean stresses, and a mean stress model is formulated. A computer program is developed to assess the interaction of fatigue and grinding of the roll. The fatigue damage is computed for selected servicing conditions. It is found that the fatigue damage can be an important issue when the effect of mean stress is ignored, however the fatigue damage is negligibly small when the effect of mean stress including the residual stresses currently used is fully accounted. The result indicates that spalling due to the growth of thermal shock cracks is more important than fatigue damage in roll surface failure.

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홀 확장 잔류응력하의 피로특성에 관한 연구 (A Study on Fatigue Characteristics under Residual Stress by Cold Expansion)

  • 허성필;김철;정기현;고명훈;양원호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.35-40
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    • 2003
  • 홀 확장법은 홀 주위에 압축 잔류응력을 생성시켜 홀에서의 균열발생을 지연시키고 피로수명을 향상시키기 위한 효과적인 방법이다. 여러 연구들이 이러한 이로운 효과에 초점을 맞추어 온 반면, 홀 확장 잔류응력이 존재하는 홀 쪽으로 성장해 가는 균열의 피로균열 성장에 관해서는 연구가 거의 이루어져 있지 않다. 본 논문의 목적은 홀 확장 잔류응력하의 피로특성을 평가하는 것이다. 중앙 홀을 갖는 평판에 대해 홀 확장법을 적용한 후 피로시험을 수행하여 홀 확장 잔류응력이 피로수명에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 CT 시험편에 홀 확장법을 적용하여 잔류응력을 생성시킨 후 피로균열성장 시험을 수행하여, 홀 확장 잔류응력에 의한 피로균열성장 특성의 변화를 고찰하였고, 홀 확장률의 영향을 평가하였다.

자동차 암에 있어서의 피로 변형의 시뮬레이션 해석에 관한 연구 (A Study on Simulation Analysis of Fatigue Deformation at Automotive Arm)

  • 조재웅;한문식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.427-431
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    • 2007
  • 본 연구를 통하여 피로를 받는 자동차 섀시 부분인 암에 대한 안전성과 내구성을 예측할 수 있다. 하중의 변화는 하중의 진폭을 평균 하중으로 나눈 값으로서 하중의 변화가 0.5부터 0.75에서는 급격하게 피로 수명이 감소되나 0.75이상부터 1.5까지는 그 수명이 완만하게 변화된다. 이러한 결과들에 의하여 하중의 변화에 대한 피로 수명의 영향을 예측할 수 있다. 또한 집중 하중을 받는 로드 엔드의 연결 부분에서 최대의 손상값인 2.2를 보이고 있어 이 연결 부분에서 파단의 가능성이 가장 큼을 보이고 있다. 또한 이 부분에서는 $-6.93{\times}10^{-3}$의 압축 변형율로서 최대의 압축 응력이 349 Mpa이 되어 압축으로 인하여 파단 될 가능성이 큼을 알 수 있다.

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표면 강화처리 레일의 마모 및 피로 특성 (Wear and Fatigue Properties of Surface-Hardened Rail Material)

  • 장세기;편영식
    • 한국생산제조학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.380-385
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    • 2016
  • Railway tracks are repeatedly overstressed and damaged owing to increase in passing tonnage and numerous contact cycles between wheels of train and rails. In order to ensure safe train operation, heat-treated rails are used in addition to regular inspection and maintenance of these rails. Normal rails were treated using ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM) to strengthen the surface of rails. A few changes in surface properties were detected with respect to hardness and compressive residual stress after UNSM treatment. Wear and rolling contact fatigue tests were performed using rails whose surfaces were hardened by UNSM and heat-treated rails. The amount of wear and fatigue life cycles were measured to estimate the effect of UNSM on the rail material. The material of the surfacehardened rail showed improved wear and rolling contact fatigue properties.

Type 3 복합재 압력용기의 반복수명 예측 방법에 대한 연구 (Cycling life prediction method of the filament-wound composite cylinders with metal liner)

  • Park, Ji-Sang;Chung, Sang-Su;Chung, Jae-Han
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.45-48
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    • 2005
  • In manufacturing process of composite cylinders with metal liner, the autofrettage process which induces compressive residual stress on liner to improve cycling life can be applied. In this study, finite element analysis technique is presented, which can predict accurately the compressive residual stress on liner induced by autofrettage and stress behavior after. Material and geometry non-linearity is considered in finite element analysis, and the Von-Mises stress of a liner is introduced as a key parameter that determines pressure cycling life of composite cylinders. Presented methodology is verified through fatigue test of liner material and pressure cycling test of composite cylinders.

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손상역학에 의한 레일의 구름접촉피로 연구 (A Study on Rolling Contact Fatigue of Rail by Damage Mechanics)

  • 강성수
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권6호
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    • pp.931-937
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    • 2008
  • The rail/wheel rolling contact affects the microstructure in the surface layer of rail. Recently. continuum damage mechanics allows us to describe the microprocesses involved during the straining of materials and structures at the macroscale. Elastic and plastic strains. the corresponding hardening effects are generally accepted to be represented by global continuum variables. The purpose of continuum damage mechanics is to introduce the possibility of describing the coupling effects between damage processes and the stress-strain behavior of materials. In this study. the continuum damage mechanics caused by elastic deformation was briefly introduced and applied to the fatigue damage of the rails under the condition of cyclic loading. The material parameter for damage analysis was first determined so that it could reproduce the life span under the compressive loading in the vicinity of fatigue limit. Some numerical studies have been conducted to show the validity of the present computational mechanics analysis.