• 제목/요약/키워드: Fatigue Bending Test

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국소의치용 티나늄의 피로도 및 물리적 성질에 관한 연구 (A STUDY ON THE FATIGUE AND PHYSICAL PROPERTIES OF TITANIUM USED IN REMOVABLE PARTIAL DENTURES)

  • 김학선;김광남;장익태
    • 대한치과보철학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.249-267
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    • 1994
  • The purpose of this study was to compare the fatigue, physical properties, flexibility and surface roughness of titanium used in removable partial dentures with those of a type IV and alloy and a cobalt- chromium alloy. Fatigue testing subjected the test specimen to rapid cycling at a given stress until failure occurred by using a small-sized, electrodynamic type bending fatigue testing machine. The S-N curves for the framework materials were generated. For tensile testing, a tensile bar as described in the ADA Specification No.14 was subjected to tensile loading until failure occurred. Load-displacement curves were generated for 18 gauge round specimen and tapered half round specimen. Then the flexibilities were calculated. The surface roughnesses were compared by analyzer. Through analyses of the data, the following conclusions were obtained. 1. The fatigue property of titanium was higher than that of a type IV gold alloy$(p\leq0.05)$, but there was no significant difference between titanium and a cobalt-chromium alloy $(p\geq0.05)$. 2. The yield strength, the ultimate tensile strength and Victors hardness of titanium were higher than those of a type IV gold alloy but lower than those of a coalt-chromium alloy$(p\leq0.05)$. 3. The percentage of elongation and reduction of area of titanium were the highest $(p\leq0.05)$. 4. The surface roughness of titanium was the greatest$(p\leq0.05)$. 5. The flexibility of titanium was lower than that of a type IV gold alloy but higher than that of a cobalt-chromium alloy$(p\leq0.05)$.

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실동이력에 기초한 곡선거더교의 피로균열 특성 및 분석 (Characteristic and Analysis of Fatigue Crack for Curved Girder Bridge based on the Stress Range Histerisis)

  • 권순철;경갑수;김대용;이해성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권1A호
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    • pp.1-13
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    • 2008
  • 곡선거더교의 복부는 교축방향의 면내응력과 면외 휨응력을 동시에 받는 구조이므로, 직선교에 비하여 플랜지와 복부의 필릿용접이음부에서의 발생응력이 상당히 크며, 또 바닥틀이나 브레이싱을 주거더에 연결시켜주는 거셋플레이트는 구조적으로 더욱 취약한 구조가 된다. 본 연구에서는 23년간 공용된 곡선거더교에서 발생된 피로균열의 발생원인을 조사하기 위하여 실제교통 흐름 하에서의 용접부에서의 응력특성을 파악하기 위하여 일련의 현장측정을 실시하였다. 이들 현장측정으로부터 여러 가지 타입에 대한 피로균열 원인을 분석하였고, 또한 주요 균열에 대한 피로수명을 평가하였다. 또한 곡선거더교 용접이음부의 구조거동 특성을 조사하기 위하여 유한요소해석을 실시하고 이들 결과를 현장측정결과와 비교분석하였다.

도시철도 장기 사용레일의 피로수명 평가 (The Fatigue Life Evaluation of Aged Continuous Welded Rail on the Urban Railway)

  • 공선용;성덕룡;박용걸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권2호
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    • pp.821-831
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    • 2013
  • 최근 연구결과 레일연마 및 장대레일화를 통해 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 연장이 가능한 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 장기 사용레일에 대한 실내피로시험을 수행하였고, 파괴확률 50%에서의 장기 사용레일의 잔존수명을 표현한 S-N 선도는 적은 실험데이터에 대한 가중치 확률 해석기법을 사용하여 도출하였다. 여기서 피로시험에 사용된 레일들이 누적통과톤수가 서로 다르기 때문에 누적통과톤수를 평균하여 반복횟수를 수정하였다. 또한, 레일표면요철 및 열차속도를 고려한 레일 저부 휨응력은 기존 연구결과 도출된 레일휨응력 예측식을 사용하여 장기 사용레일의 잔존수명을 평가하였다. 따라서 본 연구를 통해 도시철도에서 레일연마를 통한 레일관리가 이루어진다면 누적통과톤수에 의한 레일교체기준(약 8억톤)보다 약 2억톤이상 연장 사용이 가능하며, 피로한도 이하의 응력범위에 대한 피로시험결과를 바탕으로 레일의 피로수명을 평가하기 위해서는 수정마이너법칙보다는 피로한도 이상에서의 S-N선도 기울기의 1/2인 하이바크법칙을 적용하는 것이 합리적이라 판단되었다.

SM 50A 강으로 제작된 T-형 용접형상의 용접후처리 방법이 피로수명 증가에 작용하는 역할 (Role of Post Weld Treatment Methods in the Improvement of Fatigue Life for T-type Welded Structures Made by SM 50A Steel)

  • 한창완;이재훈;송준혁;이현우;박성훈
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.307-312
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    • 2012
  • This study aims to investigate the effect of the post weld treatments on the fatigue life of T-type welded structure made by a SM50A steel material, generally used for excavators, because changes in the geometry, material and surface properties of welded regions affect the fatigue life of welded structures. T-type test specimens were prepared by the CO2 welding of rolled steel plates (SM50A steel) with a thickness of 10 mm at a welding speed of 30 cm/min and these Ttype welded specimens were further treated by UIT (Ultrasonic Impact Treatment) and/or toegrinding post welding treatment methods. In order to investigate improvements on the fatigue life of the samples. 3-point bending fatigue tests were conducted with a stress ratio of R=0.1 under a cyclic loading environment at a frequency of 5 Hz, via a hydraulic fatigue testing machine (${\pm}100\;kN$, MTS 809). The tests were performed at room temperature. The fatigue life of UIT specimens was approximately 25 times longer than that of as-welded specimens at a stress amplitude of 281 MPa, while toe-grinding specimens exhibited 4.15 times longer fatigue life. The current results could provide important guidelines to determine the proper post weld treatment methodologies of T-type welded parts for excavators with a satisfactory fatigue life although under severe operating conditions.

Cu-Zn-Al 형상기억합금에서 기계적 성질에 미치는 결정형상의 영향에 관한 연구;주조조직과 재결정처리에 따른 기계적 성질과 형상기억능의 변화 (Study on the Effect of Crystal Morphology on Mechanical Property in Cu-Zn-Al Shape Memory Alloy)

  • 황승준;이진형;홍종휘
    • 한국주조공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.58-66
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    • 1989
  • The effect of heat treating temperature and ${\alpha}$ phase In the ${\beta}$ phase matrix were investigated for ${\beta}-CuZnAl$ shape memory alloys by tension test, fatigue test, and shape memory effect test. After heat treatment at $677^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $800^{\circ}C$ and $850^{\circ}C$ for 10 min. respectively, static fracture stress(${\sigma}_f$), fatigue fracture stress(${\tau}_{max}$) at $10^6$ cycle, and elongation(${\epsilon}_f$) was $24.2kg/mm^2$, $17.21kg/mm^2$ and 11.8%, respectively. As heat treating temperature decreased, fracture surfaces of the specimens were changed from the intergranular to the transgranular fracture mode. Especially, the a phase precipitated in the ${\beta}$ phase matrix had an effect on crack propagation and the fracture surface was characterized by dimple-like pattern when crack propagated in transgranular cracking mode. Precipitation of the ${\alpha}$ phase in the ${\beta}$ phase matrix lowered the transformation temperature by $10^{\circ}C$, and about 2.5 vol.% ${\alpha}$ phase did not affect the shape memory effect examined by the bending test.

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수소취화된 인코넬 718의 VHCF(Very High Cycle Fatigue) 피로특성에 관한 연구 (A Study on the VHCF Fatigue Behaviors of Hydrogen Attacked Inconel 718 Alloy)

  • 서창민;남승훈;김준형;편영식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권7호
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    • pp.637-646
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    • 2016
  • 실온에서 인코넬 718의 UNSM(Ultrasonic nanocrystal surface modification)처리재, 수소취화재(100 bar, $300^{\circ}C$에서 120 h) 및 수소취화재의 UNSM처리재의 회전굽힘피로시험에 의해 얻어진 결과, 수소취화재는 미처리재의 S-N곡선보다 피로수명이 약 10~20 % 감소하며 부식피로나 비철재료처럼 피로한도 없이 점진적으로 감소하였다. 표면균열수는 수소취화의 영향으로 평균입경($13{\mu}m$)보다 작은 균열의 비율이 약 80 %를 차지하였다. 결정입계, 표면 흠 등에 수소침투에 의한 취화현상으로 티어링(tearing)하면서 복수로 발생한 작은 표면균열은 불규칙적으로 분포하며 티어링하면서 성장, 합체되어 피로수명이 감소하는 것으로 추정된다. 미처리재에 비해서 UNSM처리재의 피로수명은 전 영역에서 크게 증가하였고, 수소취화된 시험편을 UNSM 처리한 후 피로시험을 실시하면 700 MPa에서 10배 이상, 600 MPa에서 20배 이상 증가하였다.

누적통과톤수에 의한 국내 레일교체기준의 타당성 평가 (Logicality Estimate for Domestic the Periodic Replacement Criteria of CWR based on Accumulated Passing Tonnage)

  • 박용걸;서상교;최정열
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.326-333
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    • 2008
  • 본 논문은 누적통과톤수에 의한 레일교체기준 개정을 위한 기초 데이터를 제시하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 국외의 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 산정근거를 조사하였으며, 일본에서 조사된 레일용접부 결합유형 및 원인과 국내 철도운영기관인 서울메트로의 궤도유지관리이력을 조사하여 실제 레일절손과 누적통과톤수의 상관관계를 분석하였다. 또한, 누적통과톤수 기준치에 도래한 노후레일 용접부를 현장에서 발췌하여 레일용접부 휨시험을 수행하였다. 그 결과, 누적통과톤수와 레일절손간의 상관관계는 뚜렷하지 않았으며 레일용접부의 시공불량에 의한 절손사례가 많은 것으로 분석되었다. 또한, 노후레일휨시험 결과 신규레일용접부에 비해 파괴강도가 $17{\sim}18%$만이 저하된 것으로 나타나 레안교체기준에 도래한 노후레일은 사용성 측면에서 충분한 내구성 및 내하력을 확보하고 있는 것으로 분석되었다.

SS41강의 부식피로파양에 미치는 해양환경인자의 영향 (The Influence of Marine Environmental Factor on the Corrosion Fatigue Fracture of SS41 Steel)

  • 김원영;임종문
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제15권1호
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    • pp.51-58
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    • 1991
  • Corrosion fatigue test was performed by the use of plane bending fatigue tester in marine environment having various specific resistance from 25(natural sea water) to 5000.ohm.cm. It is in order to investigate the effects of marine environmental factor on the corrosion fatigue fracture of SS41 steel. The main results obtained are as follows; 1. The aspect ratio(b/a) of corner crack growing in natural sea water is lower than that in air. 2. The surface crack growth rate(da/dN) in marine environment is faster than that in air and da/dN delaies with the specific resistance increased. 3. The experimental constant m of paris rule [da/dN=C(${\delta}$K)$^m$] decrease with the specific resistance decreased and the effect of corrosion in proportion to the specific resistance is more sensitive than that of stress intensity factor range(${\delta}$K) under region II. 4. The accelerative factor(${\alpha}$) in marine environment is about 1.1-2.7 and .alpha. is increase under the low region of stress intensity factor range(${\delta}$K). 5. The electrode potential($E_0$) gets less noble potential with the specific resistance decreased.

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복합조직강의 부식피트 성장특성에 미치는 식염수농도의 영향 (Influence of Salt Solution Concentration on Corrosion Pit Growth Characteristic of Dual Phase Steel)

  • 오세욱;강호민;김태만;도영민
    • 한국해양공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.78-86
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    • 1988
  • In order to investigate the corrosion pit occurrence and growth characteristic of M.E.F.(martensite encapsulated islands of ferrite) dual phase steel was made with a suitable heat treatment of raw material(SS41), a corrosion fatigue test was performed under rotary bending in the salt solution having a concentration from 0.01 wt percent to 3.5 wt percent. The fatigue strength of dual phase steel was remarkably decreased with an increase in concentration of salt solution; approximately from 63% to 80% in case of dual phase steel and from 40% to 71% in case of raw material. Corrosion pit occurred in the martensite phase and fatigue cracks from corrosion pits were selectively propagated in martensite phases. In the observation of corrosion pits at the origin of fatigue cracks, it had been found that corrosion pits were grown into hemispherical pits and a/c(the surface diameter, 2c and the depth, a of corrosion pit)was about 1.0-1.5regardless of the variation of salt solution concentration. The difference of corrosion pit depth growth rate was increased with an increase in concentration of salt solution according to an increase in stress level.

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