• 제목/요약/키워드: Fatigue Bending Test

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층간분리 형상계수($F_s$)가 FRMLs의 층간분리 성장률($dA_D/da$)에 미치는 영향 (The Effect of Delamination Shape Factor, $f_s$ on the Delamination Growth Rate, $dA_D/da$ in FRMLs)

  • 송삼홍;이원평;김광래;김철웅
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.398-404
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    • 2003
  • Most previous researches for the hybrid composite materials such as FRMLs(Al/AFRP, Al/GFRP) have evaluated the fatigue delamination behavior using the traditional fracture mechanism. However, most previous researches have not generally been firmed yet. Because delamination growth behavior in hybrid composite should be consider delamination growth rate, $dA_D$/da using the delamination shape factors, fs instead of traditional fracture mechanic parameters. The major purpose of this study was to evaluate the relationship between delamination shape factor, fs and delamination growth rate, $dA_D$ . And a propose parameter on the delamination aspect ratio, b/a. The details of the study are as follow : 1) Relationship between crack length, a and delamination width,b. 2) Relationship between delamination aspect ration, b/a and delamination area rate,($(A_D)_{N}(A_D)_{ALL}$. 3) Variation of delamination growth rate, $dA_D/da$ was attendant on delamination shape factors, $fs_1$, $fs_2$, $fs_3$. The test results indicated the delamination growth rate depends on delamination shape factors.

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층간분리 요소와 층간분리 성장의 관계 (The Relationship Between Delamination Element and Delamination Growth)

  • 송삼홍;김철웅;홍정화;김태수;황진우
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.113-116
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    • 2003
  • The investigation of delamination growth behavior in hybrid composite material such as FRMLs should be considered delamination growth rate, dA_D/da$ using the delamination shape factor, $f_S$ instead of traditional fracture mechanics parameters. The main objective of this study is to evaluate the relationship between delamination element (i. e. delamination width, b, delamination contour, c, delamination shape factor, $f_S$ and delamination growth rate, dA_D/da$) and delamination growth in FRMLs under cyclic bending moment. The delamination shape formed along the fatigue crack between aluminum layer and glass fiber/epoxy layer are measured by scanning method. The details of study are as follow : ⅰ) Relationship between crack length, a and delamination width, b. ⅱ) Variation of delamination growth rate, dA_D/da$ was attendant on delamination shape factors, $f_{S1}$, $f_{S2}$, $f_{S3}$. The test result indicated the delamination growth behavior depends in delamination element such as delamination width, b, delamination shape factors, $f_{S1}$, $f_{S2}$, $f_{S3}$.

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Development of low-temperature high-strength integral steel castings for offshore construction by casting process engineering

  • Lim, Sang-Sub;Mun, Jae-Chul;Kim, Tae-Won;Kang, Chung-Gil
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제6권4호
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    • pp.922-934
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    • 2014
  • In casting steels for offshore construction, manufacturing integral casted structures to prevent fatigue cracks in the stress raisers is superior to using welded structures. Here, mold design and casting analysis were conducted for integral casting steel. The laminar flow of molten metal was analyzed and distributions of hot spots and porosities were studied. A prototype was subsequently produced, and air vents were designed to improve the surface defects caused by the release of gas. A radiographic test revealed no internal defects inside the casted steel. Evaluating the chemical and mechanical properties of specimens sampled from the product revealed that target values were quantitatively satisfied. To assess weldability in consideration of repair welding, the product was machined with grooves and welded, after which the mechanical properties of hardness as well as tensile, impact, and bending strengths were evaluated. No substantive differences were found in the mechanical properties before and after welding.

취성재료의 장기 강도시험 중 미소파괴음 신호 분석 (Analysis of Acoustic Emission Signals during Long-Term Strength Tests of Brittle Materials)

  • 천대성;정용복
    • 터널과지하공간
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    • 제27권3호
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    • pp.121-131
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    • 2017
  • 본 연구에서는 암석과 콘크리트의 정적 및 동적 장기강도시험을 통해 이들 재료의 시간 의존적 거동에 대해 연구했으며, 특히 장기강도시험 중 발생한 미소파괴음 신호를 분석하여 장기 안정성 평가에 활용하고자 하였다. 정적 장기강도시험의 경우 임계하 균열성장시험을 활용하여 Mode I과 Mode II에 대한 장기거동과 미소파괴음 발생특성을 분석하였으며, 동적 장기강도시험의 경우, 반복재하 4점 굴곡시험을 통한 장기강도의 한계와 미소파괴음 발생특성을 분석하였다. 미소파괴음 분석결과, 미소파괴음 히트 누적곡선 대 시간에 따른 곡선은 1차, 2차, 3차 구간이 있는 크립곡선의 모양과 유사한 모양을 보였다. 선형구간에 해당하는 미소파괴음 히트 누적곡선의 2차 구간의 기울기와 지연파괴시간과의 로그-로그 관계로부터 암석과 콘크리트의 정적 및 동적 장기 안정성을 평가하는 방안에 대한 가능성을 제시하였다.

로터리 스웨이징 공정의 점진성형에 의한 중공 드라이브샤프트의 진동모드 및 내구특성 (Vibration Mode and Durability Characteristics of Automotive IDS using Rotary Swaging Process for Incremental Forming)

  • 임성주;이낙규;이지환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.127-133
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    • 2005
  • Rotary swaging is one of the incremental forming process which is a chipless process using the reduction of cross-sections of bars, tubes and wires. The TDS(Tube Drive Shaft) of monobloc used in automotive has been developed by the rotary swaging process. The mechanical characteristics of swaged parts such as the hardness, thickness and roughness are also estimated to conduct experimental analyses of rotary swaging process with the materials of 34Mn5 Furthermore the change in the vibration mode of TDS due to design parameters, which are the tube length, diameter and thickness, has been investigated and analysed. The weight of the TDS product is smaller by about $12.8\%$ than that of SDS with the same performance. It could be evidently found that the TDS is designed to be much lighter than SDS (Solid Drive Shaft). This advantage might give some possibility to improve the NVH (Noise-Vibration-Harshness) characteristics. A maximum torque and a total number of torsional repetitions for the TDS is checked and measured to know the torsional intensity and fatigue strength through the static torsion test and torsional durability test, respectively. A total number of the torsional repetitions up to the fracture for the TDS is greater than 250,000 times.

에어로졸 증착 공정으로 제조된 ZnO, AZO, ITO 박막의 특성과 유연 내구성 (Flexible Durability and Characteristics of ZnO, AZO and ITO Thin Films Grown by Aerosol Deposition Process)

  • 이동원;조명연;이상헌;김용남;이대석;구상모;오종민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.404-407
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    • 2017
  • 에어로졸 증착 공정을 이용하여 ZnO, AZO 및 ITO 막을 증착하고 코팅막의 미세구조, 광학적 및 전기적 특성을 연구하였다. 상온에서 PET 기판 위에 약 400 nm의 두께를 가지는 ZnO, AZO 및 ITO 막을 성공적으로 제조할 수 있었으며 캐리어 가스 유량이 증가하면서 ZnO, AZO 및 ITO 막의 광학적 특성 및 전기적 특성이 향상되었다. 기계적인 유연 내구성 시험에 있어 ZnO 막은 5,000회의 굽힘에도 파괴가 발생하지 않은 반면 AZO 및 ITO 막은 5000회 굽힘 시험 후 막의 파괴가 발생하고 투과도 및 저항의 성능이 저하되었다. 결론적으로 AZO 및 ITO 막의 성능은 ZnO 막에 비하여 약간 열세이나, 입자크기 제어 및 공정 최적화를 통해 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

가속열화시험 데이터를 활용한 엘리베이터 와이어로프 수명 예측 (Life Estimation of Elevator Wire Ropes Using Accelerated Degradation Test Data)

  • 김승호;김상부;김성호;함승훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.997-1004
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    • 2017
  • 엘리베이터 와이어로프의 수명은 제품의 매우 중요한 특성 가운데 하나로서 사용자의 안전 및 장비의 정비 정책과 밀접한 관계가 있다. 엘리베이터 와이어로프의 수명을 사용조건에서 측정하는 것은 매우 비경제적이다. 이 연구에서는 엘리베이터 와이어로프 (8x19W-IWRC)의 가속열화시험 데이터를 활용하여 와이어로프의 수명을 추정하는 방법을 다루었다. 굽힘피로시험기를 이용하여 가속열화시험을 진행하였으며 가속변수로는 인장하중을 사용하였다. 와이어로프의 수명은 대수정규분포를 가정하였고, 선형회귀모형을 이용하여 가수명을 구한 후 가속수명모형을 이용하여 와이어로프의 수명을 추정하는 방법과 고장 확률에 대한 로지스틱 회귀모형을 이용하여 추정하는 방법을 제시하고 두 모형의 수명 추정결과를 비교하였다.

켐크리트 개질 아스팔트 혼합물의 실내 공용성 평가 (Laboratory Performance Evaluation of Chemcrete Modified Asphalt Mixtures)

  • 박경일;이현종;이광호;이석근
    • 한국도로학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.119-133
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    • 2001
  • 켐크리트 개질 아스팔트 혼합물은 산소와 고온의 온도조건에서 급속하게 경화된다. 켐크리트 개질 혼합물을 아스팔트 포장의 표층에 적용할 경우 이러한 과다한 경화로 인하여 조기 균열이 발생되기도 한다. 이러한 조기 균열의 발생을 완화하기 위하여 켐크리트 개질 혼합물을 아스팔트 포장의 기층에 적용하고 있다. 본 연구에서는 켐크리트 개질 아스팔트와 혼합물의 공용성을 규명하기 위하여 아스팔트 바인더에 대해 동적유동시험 및 처짐보유동시험 등을 실시하였고 혼합물에 대한 일축인장 피로 및 휠트래킹, 수분손상 시험 등을 실시하였다. 또한 현장에서 채취한 시편에 대해 회복탄성계수시험을 실시하여 일반 및 켐크리트 개질 혼합물의 강성을 비교분석하였다. 이상의 시험결과로부터 켐크리트 개질 혼합물은 일반 혼합물에 비해 소성변형에 대한 저항성이 크다는 것을 알 수 있었다. 그러나 켐크리트 혼합물이 추운지방에 사용될 경우 저온균열의 문제가 발생할 가능성이 있을 것으로 사료된다. 켐크리트 혼합물을 기층에 적용하여 2년 이상 경과한 경우 켐크리트 개질 혼합물은 일반 혼합물에 비해 강성이 약 50% 정도 증가됨을 알 수 있었다.

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10 MW급 복합재 풍력 블레이드의 굽힘-비틀림 커플링 거동 연구 (Bend-Twist Coupling Behavior of 10 MW Composite Wind Blade)

  • 김수현;신형기;방형준
    • Composites Research
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    • 제29권6호
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    • pp.369-374
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    • 2016
  • 본 연구에서는 굽힘-비틀림 커플링(bend-twist coupled, BTC) 설계개념을 적용한 10 MW급 복합재 풍력 블레이드의 구조 최적 설계를 수행하였다. BTC 설계개념은 동적 하중 상황에서 블레이드의 굽힘과 비틀림 거동 사이의 연동을 유도하여, 단면 받음각 변화에 의한 수동적인 적응 하중저감이 가능하다. 인자연구를 통해 최적의 BTC 설계인자를 추출하여 블레이드 구조설계에 적용하였다. BTC 개념이 동적 하중 감소에 미치는 영향을 가늠하기 위해 블레이드 루트 부에서의 피로등가하중을 계산한 결과, BTC 개념이 적용된 블레이드를 적용한 경우 피로등가하중이 2-3% 정도 감소하는 것을 확인할 수 있었다. BTC 효과를 시험적으로 검증하기 위해 1:29 비율의 블레이드 stiffener 축소모델을 제작하였으며, 정하중 시험을 통해 처짐 거동 시 끝단에서의 비틀림을 측정하였다.

군용항공기 열교환기 윤활유 유입포트 균열개선 연구 (The quality improvement study on the crack of heat exchanger lubricating oil port in military aircraft)

  • 박성제;최재호;최길규;이동기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.164-172
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    • 2020
  • 군용항공기에 장착되는 연료/오일 열교환기는 연료의 저온을 이용하여 항공기 탑재부품 구동장치나 유압펌프와 같은 다른 장치에 공급되는 윤활유를 냉각시키는 장치로 항공기 탑재부품 구동장치로 연결되는 윤활유 유입포트에 균열이 발생되었다. 만일 열교환기의 균열이 발생될 경우 다른 장치에 공급되는 윤활유 냉각이 이루어지지 않아 더 이상 비행을 할 수 없기 때문에 해당 결함은 항공기 가동률 저하에 큰 원인이 된다. 본 연구에서는 군용항공기 연료/오일 열교환기 항공기 탑재부품 구동장치 오일포트 균열 현상을 개선하기 위해 오일 포트 균열부위 파단면에 대한 비파괴 검사와 현미경 검사를 수행하여 균열에 대한 경향성을 분석하였으며, 열교환기 오일포트에 연결되는 오일 배관은 티타늄 재질의 배관으로 열교환기에 장착 시 과도한 토크로 체결되어 열교환기 균열의 주된 원인으로 확인되어 유한구조해석을 통해 장착 토크 적용 시 열교환기에 과도한 힘이 전달되는 것을 검증하였다. 해당 결함에 대한 개선 방안으로는 항공기 탑재부품 구동장치 오일 포트에 장착되는 배관의 재질과 직경을 변경시켜 적용 토크 값을 열교환기 오일 포트에서 견딜 수 있는 값으로 조정하였으며, 또한 맥동압력으로 인한 피로누적을 최소화시키기 위해 배관의 굽힘값을 조정하였다. 결과적으로, 동일한 조건에서 개선된 배관을 장착하여 지상시험을 통해 열교환기에 균열이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있었다.