• 제목/요약/키워드: Fatigue Crack Propagation

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Mg-Al-Zn 합금의 최대하중 조건에 따른 확률론적 피로균열전파모델 연구(III) : 확률변수의 내삽 이용 (A Study on Probabilistic Fatigue Crack Propagation Model in Mg-Al-Zn Alloys under Maximum Load Conditions (III) : Using Interpolation of Random Variable)

  • 최선순
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2011년도 춘계학술논문집 2부
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    • pp.757-760
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    • 2011
  • 본 논문의 주목적은 확률변수의 내삽을 이용하여 Mg-Al-Zn합금에 적합한 확률론적 피로균열전파모델을 평가하여 제시하는 것이다. 모델을 평가하기 위하여 최대하중조건을 변화시키면서 피로균열전파실험을 수행하였으며, 실험을 통해 통계적 피로데이터를 확보하였다. 균열성장의 불확실성을 묘사하기 위하여 실험적 피로균열전파모델에 확률변수를 도입한 확률론적 피로균열전파모델을 제안하였으며, 각 모델의 파라미터는 최우추정법으로 추정하였다. 제안된 모델의 적합성을 평가하기 위하여 균열성장에 따른 확률변수의 내삽데이터를 이용하였으며, 평가한 결과 Mg-Al-Zn합금에 적합한 모델은 '확률론적 Paris-Erdogan모델'과 '확률론적 Walker모델'임을 규명하였다.

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분말야금법을 이용한 Ti-Ni 섬유강화 형상기억복합재료 특성에 관한 연구

  • 박민식;윤두표;박영철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.738-742
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    • 1996
  • In the present paper, We have tried to reconfirm the "Interlligent" material properties using both the sintered TiNi/A(1100) matrix composite by powder metallurgy method. By using these specimen, Shape meorystrengthening effect in tensile strengthand fatigue crack propagation above inverse transformation temperature of TiNi fiber were investigated. More over, by SEM obsevation, the effect of the residual stress at the interface between A1 matrix and TiNi fiber and some brittle precipitation layers such as inter metallic compounds on fracture mechanisms was metallurgically discussed.discussed.

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용접잔류응력이 용접부 피로강도에 미치는 영향의 정량적 평가방법 (Effect of Welding Residual Stress on Fatigue Crack Propagation Behavior)

  • 김응준
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제15권3호
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    • pp.1-11
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    • 1997
  • 용접이음부에서는 피로크랙 전파거동이 모재와 다르다는 것은 이미 알려져 있으며 그 원인으로서는 용접부에 있어서의 금속조직의 변화와 잔류응력 등이 일컬어 진다. 금속조직의 변화에 따른 영향에 대하여서는 비교적 그 영향이 작으며 또한 피로 크랙 전파속도에 대해서 안전한 쪽으로 역할을 한다고 보고되어져 있다. 따라서 용접 이음부에 있어서의 피로크랙 전파에 대하여서는 주로 잔류 응력의 영향에 주목하여, 잔류응력이 피로크랙의 전파속도에 어떻게 영향을 미치는가를 파악하여야 한다. 이러 한 관점에서 지금까지 용접잔류응력장을 전파하는 피로크랙을 대상으로 하여 잔류응력 이 피로크랙 전파에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 하느 시도가 많은 연구진에 의해 수행되어 왔다. 표1에 이러한 연구의 흐름을 평가방법과 평가에 고려된 사항을 중심으로 나타내었다. 이러한 배경으로부터, 본고에서는 피로크랙 전파거동에 미치는 잔류응력의 영향에 대해서 지금까지 수행된 연구의 내용을 연구 발전형태에 주목하여 검토하였다.

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강제어촌의 부식특성과 그 방식에 관한 연구 (Study on the Corrosion Charactristics and its Corrosion Protection of Steel Fishing Banks)

  • 임우조;이종락
    • 수산해양기술연구
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    • 제28권2호
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    • pp.216-227
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    • 1992
  • The corrosion rate, behavior of corrosion fatigue and characteristic of cathodic protection for SB41 were investigated by corrosion and corrosion control tests in seawater at laboratory and coast. The main result obtained are as the following; 1) The corrosion rate of base metal (BM) is about 28-37 mg/dm super(2) day in seawater of coast. 2) The correlation between the stress intensity factor range $\Delta$K and crack propagation rate da/dN for weldment follows paris' rule in seawater : da/dN=C($\Delta$K) super(m) where m is the slope of the correlation, and is 2.02 for BM and 1.75 for heat affected zone (HAZ) respectively. 3) The corrosion sensitivity of HAZ is more sensitive than that of BM under the low region of $\Delta$K. 4) With increase of bared surace area of cathode, cathodic protection potential is increased sharply.

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CZM(Cohesive Zone Model)을 이용한 철도차량용 직물 복합재의 모우드 I 층간파괴의 해석적 연구 (Finite Element Analysis and Validation for Mode I Interlaminar Fracture behavior of Woven Fabric Composite For a Train Carbody Using CZM(Cohesive Zone Model))

  • 김승철;김정석;윤혁진;서승일
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.239-246
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    • 2009
  • The Mode I interlaminar fracture toughness of woven fabric carbon/epoxy and glass/epoxy composites for a train carbody was measured and FEM analysis was conducted. The woven fabric epoxy composite manufactured by hand lay-up, has high stiffness and strength, good resistance for impact, fatigue, corrosion and in-plane failure. The DCB(Double Cantilever Beam) specimen made of woven fabric epoxy composite had the size of 180mm $\times$ 25mm $\times$ 5mm and the insert of 65mm. The Mode I interlaminar toughness of specimen was measured according to ASTM 5528-01. The crack propagation behavior of the DCB specimen was simulated using FEA with cohesive elements that model the adhesive layer between woven fabric plies.

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확률론적 피로균열진전 (Stochastic Fatigue Crack Propagation, SFCP)

  • 윤장호
    • 대한조선학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.23-27
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    • 1993
  • 현재까지 SFCP 해석법은 기초단계에 있으며, 아직도 정립된 방법이 없는 것이 사실이다. 따라서, 이 분야에는 많은 개선을 필요로 하고 있다. 이와 같은 개선은 이론적인 연구뿐만이 아니라, 실험적인 연구가 바탕이 되어야 라며, 동시에SFCP에 영향을 주는 초기균열의 변동성, 하중의 변동성 등을 정확한 모델링 방법에 대한 연구가 병행되어야 한다. 그리고 더 나아가서 실제 구 조물에서 피로파괴에 영향을 주는 중요한 요소인 잔류응력, 부식 등의 고려하는 방법에 관한 연구가 수행 되어져야 할 것이다. 또한, 지금까지의 연구가 주로 구조부재에 하나의 균열이 존 재한다는 가정을 내포하고 있는데, 실구조물에 적용하기 위해서는 여러개의 균열이 동시에 존 재하는 경우에 대한 연구와 균열이 성장하면서 합체(coalescence)하는 경우에 대한 연구도 수행 되어야 한다. 이와 같은 연구가 꾸준히 진행되어 소기의 성과를 거둠으로써, 구조물의 피로파괴 확률을 정확하게 추정할 수 있을 것이며, 이에 따라 합리적인 설계가 가능해질 것이다.

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Al-Si-Mg계 주조합금의 미세조직에 미치는 Ti 및 Sr첨가 영향 (Effect of Ti and Sr on the Microstructure of Al-Si-Mg Casting Alloy)

  • 정재영;김경현;김창주
    • 한국기계연구소 소보
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    • 통권20호
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    • pp.71-78
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    • 1990
  • This investigation was undertaken to establish the technologies of grain refinement and modification, and to characterize material properties, essential for high quality aluminum alloy castings. Grain refinement seldom changed DAS and eutectic Si size, but largely decrease grain size. The variations of grain size induced by grain refinement had a great influence on the elongation without changes in the tensile strength or yield strength. The optimum Ti level lies between 0.1% and 0.16% to achieve the best possible mechanical properties. DAS and grain size were little affected, but eutectic Si size was greatly refined by modification. The variation of eutectic Si size had a great effect on the elongation, impact value, fracture toughness and fatigue crack propagation rate without changes in the tensile strength or yield strength. The Sr content of 0.015% is optimum to modification.

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Stress Corrosion Cracking of Heat Exchanger Tubes in District Heating System

  • Cho, Sangwon;Kim, Seon-Hong;Kim, Woo-Cheol;Kim, Jung-Gu
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제18권2호
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    • pp.49-54
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    • 2019
  • The purpose of this paper is to present failure analysis, of the heat exchanger tube in a district heating system. SS304 stainless steel is used, as material for the heat exchanger tube. The heat exchanger operates in a soft water environment containing a small amount of chloride ions, and regularly repeats operation and standstill period. This causes concentration of chloride ions on the outer surface of the tube, as well as repeat of thermal expansion, and shrinkage of the tube. As a result of microscopic examination, cracks showed transgranular as well as branched propagation, and many pits were present, at the initiation point of each crack. Energy disperstive spectroscopy analysis showed Fe and O peak, as well as Cl peak, meaning that cracks were affected by Cl ion. Failure of the tube was caused by chloride-induced stress corrosion cracking by thermal stress, high temperature, and localized enrichment of chloride ions.

Remaining useful life prediction for PMSM under radial load using particle filter

  • Lee, Younghun;Kim, Inhwan;Choi, Sikgyoung;Oh, Jaewook;Kim, Namsu
    • Smart Structures and Systems
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    • 제29권6호
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    • pp.799-805
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    • 2022
  • Permanent magnet synchronous motors (PMSMs) are widely used in systems requiring high control precision, efficiency, and reliability. Predicting the remaining useful life (RUL) with health monitoring of PMSMs prevents catastrophic failure and ensures reliable operation of system. In this study, a model-based method for predicting the RUL of PMSMs using phase current and vibration signals is proposed. The proposed method includes feature selection and RUL prediction based on a particle filter with a degradation model. The Paris-Erdogan model describing micro fatigue crack propagation is used as the degradation model. An experimental set-up to conduct accelerated life test, capable of monitoring various signals was designed in this study. Phase current and vibration data obtained from an accelerated life test of the PMSMs were used to verify the proposed approach. Features extracted from the data were clustered based on monotonicity and correlation clustering, respectively. The results identify the effectiveness of using the current data in predicting the RUL of PMSMs.

강구조물(鋼構造物)의 용접연결부(鎔接連結部)의 피로강도(疲勞强度)에 관한 연구(研究)(I) (A Study on the Fatigue Strength of the Welded Joints in Steel Structures(I))

  • 박제선;장동일;정영화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.161-175
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    • 1985
  • 판항교(鈑桁橋)의 덮개 판(板), 수직보강재(垂直補强材) 및 연결판(連結板) 등의 용접연결부(鎔接連結部)를 포함하는 실물(實物)을 modeling 하여 직접(直接) 피로시험(疲勞試驗)을 행하지 않고서도 계산 program에 의해 S-N 선도(線圖)를 그리는 방안을 정립하여 서울의 수동대교(水東大橋), 제(第) 3 한강교(漢江橋) 및 춘천(春川)의 강촌교(江村橋) 등에 적용해 보았다. 이에 앞서, SS 41, SS 50, SWS 50, SWS 58 등의 구조강(構造鋼)으로서 소재(素材), 균열방향에 평행용정, 균열방향에 직각 용접의 compact tension 시험편을 제작 피로시험을 행하여 계산 program 중의 data로 쓰여질 재료상수(材料常數) c 및 m 값을 구하였다. 이 결과 다음과 같은 결과들을 얻었다. 덮개판(板)의 경우 다른 두 부분보다 피로강도(疲勞强度)가 매우 낮았다. 덮개판(板)의 경우 두께가 커지면 피로강도(疲勞强度)가 상당히 낮아지는 외에는 치수에 그다지 큰 영향을 받지 않으며, c 및 m 값에는 매우 민감한 영향을 받음을 알 수 있었다. c 값 및 m 값이 적어질수록 피로강도(疲勞强度)가 상당히 커지며, m 값이 적어지면 S-N 곡신의 경사가 매우 급해짐을 알 수 있었다. 이와 같은 연구가 계속되어 더 많은 data가 집적(集積)되면 앞으로 설계(設計)될 판항교(鈑桁橋)의 피로설계지침(疲勞設計指針)을 마련하고, 또 기존(旣存) 판항교(鈑桁橋)의 피로(疲勞)에 대한 내용년한(耐用年限)을 추정(推定)할 수 있는 기본(基本) pattern이 제공(提供)할 수 있으리라 사료된다.

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