• 제목/요약/키워드: High Fatigue Load

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초대형 컨테이너선 구조 설계를 위한 비선형 파랑하중 생성 및 적용 (Generation & Application of Nonlinear Wave Loads for Structural Design of Very Large Containerships)

  • 정병훈;류홍렬;최병기
    • 대한조선학회 특별논문집
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    • 대한조선학회 2005년도 특별논문집
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    • pp.15-21
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    • 2005
  • In this paper, the procedure of generation and application of nonlinear wave loads for structural design of large container carrier was described. Ship motion and wave load was calculated by modified strip method. Pressure acting on wetted hull surface was calculated taking into account of relative hull motion to the wave. Design wave height was determined based on the most sensitive wave length considering rule vertical wave bending moment at head sea or fellowing sea condition. And the enforced heeling angie concept which was introduced by Germanischer Lloyd (GL) classification had been used to simulate high torsional moment in way of fore hold parts similar to actual sea going condition. Using wave load generated from this dynamic load calculation, FE analyses were performed. With this result, yielding, buckling, hatch diagonal deflection and fatigue strength of hatch corners were reviewed based on the requirement of GL classification. The results of FE analysis show good compatibility with GL classification.

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컨테이너 철도차륜의 안전성 평가에 관한 연구 (A Study on Safety Estimation of Railroad Wheel)

  • 이동우;김진남;조석수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1178-1185
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    • 2010
  • 철도차량의 고속화가 가속화되면서 화물을 운송하던 컨테이너 차량이 차륜의 파손에 의하여 탈선하는 사고가 발생하여 많은 물적 피해가 발생하고 있으며, 이러한 철도차량의 사고는 많은 인명 피해와 물적 피해를 가져오는 대형 사고로 발전할 수 있다. 따라서 이에 대한 재발 방지를 위한 차륜의 파손 해석에 대한 연구가 필요한 실정이다. 철도차량의 차륜은 기계적 하중과 열하중를 동시에 받으며, 기계적 하중으로는 철도차량의 무게에 의한 수직하중과 곡선 구간을 운행할 때 차륜과 레일의 접촉부에 수평하중이 발생하며, 철도차량의 제동시 답면제동에 의한 반복적인 열하중을 받는다. 이러한 차륜에 발생하는 기계적 하중과 열하중은 차륜의 균열과 잔류응력 등을 발생시키는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량 주행 시의 브레이크 이력과 하중 조건을 고려한 열 구조 연성해석을 수행하여 차륜에 부하되는 최대응력을 추정하였으며, 이 값을 파괴역학 파라미터인 응력확대계수에 적용하여 차륜의 안전성을 평가하였다.

고속철도 레일 표면 결함 관리기준에 관한 연구 (Investigation of the Maintenance Criteria for the Rail Surface Defects in High-Speed Railways)

  • 양신추;장승엽
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.535-544
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    • 2011
  • 레일 표면 결함이 발생할 경우 매우 높은 충격하중이 발생하여 레일 피로 진전 또는 레일 파단에 이를 수 있고 레일이 파단될 경우 열차탈선 등 대형 사고가 발생할 수 있으므로 레일 결함부에 대한 관리기준의 정립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 차량-궤도 동적 상호작용 해석 프로그램을 이용하여, 실제 고속철도 자갈궤도에서 결함이 발생한 43개 지점에서 측정된 레일요철을 입력값으로 하여, 요철 깊이에 따른 충격 윤중과 레일 휨응력을 산정하였다. 궤도틀림을 감안하여 윤중 및 레일 휨응력의 한계값을 설정하고, 해석결과로부터 얻은 윤중 및 레일 휨응력 최대값과 결함 깊이 및 폭과의 상관관계를 분석함으로써 레일 표면 결함부에 대한 관리기준을 제시하였다. 분석 결과, 허용할 수 있는 요철 깊이는 충격 윤중에 의하여 발생할 수 있는 레일 두부의 소성 변형을 방지하기 위하여 관리되어야 하며, 엄격한 조건을 평가할 경우 그 값은 0.2mm 정도가 적당함을 알 수 있었다.

EP가 적용된 마찰 진자형 지진격리받침의 피로거동분석 (Evaluation on Fatigue Behavior of EP(Engineering Plastic) Friction Pendulum Bearing System)

  • 최정열;박희수;정지승
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권4호
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    • pp.703-708
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    • 2020
  • 최근 지진에 대한 위험이 고취됨에 따라 내진설계에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 면진장치중 하나인 마찰 진자형 지진격리받침을 고강도 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 슬라이더(spherical)를 적용하였다. 이는 다른 금속에 비해 가벼운 중량으로 운반, 설치 및 유지보수가 매우 용이하고, 기존의 금속부품 대비 내부식성이 매우 우수하다. 또한 특수 마찰재를 삽입하여 사용하므로 교체가 용이하여 마찰계수 조절이 가능하다는 장점을 입증하였지만 금속 소재 슬라이더 대비 장기 처짐에 대한 우려가 대두되어 왔다. 따라서 본 연구에서는 개발된 마찰 진자형 지진격리받침으로 압축-전단시험, 반복피로시험 후 극한하중 재하시험을 실시하여 시험 후의 압축 및 전단특성 변화와 반복피로시험 후 극한하중 재하시 슬라이더의 변형 및 전단특성을 측정, 분석하여 슬라이더의 장기 처짐값을 측정하였고 그 처짐값이 사용 설계 허용범위 내에 있는지를 입증하였다.

SPR 접합법을 이용한 Al-5052 인장-전단 시험편의 피로강도 (Fatigue Strength of Al-5052 Tensile-Shear Specimens using a SPR Joining Method)

  • 이만석;김택영;강세형;김호경
    • 한국안전학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.9-14
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    • 2014
  • Self-piercing riveting(SPR) is a mechanical fastening technique which is put pressure on the rivet for joining the sheets. Unlike a spot welding, SPR joining does not make the harmful gas and $CO_2$ and needs less energy consumption. In this study, static and fatigue tests were conducted using tensile-shear specimens with Al-5052 plates for evaluation of fatigue strength of the SPR joints. During SPR joining process for the specimen, using the current sheet thickness and a rivet, the optimal applied punching force was found to be 21 kN. And, the maximum static strength of the specimen produced at the optimal punching force was 3430 N. During the fatigue tests for the specimens, interface failure mode occurred on the top substrate close to the rivet head in the most high-loading range region, but on the bottom substrate close to the rivet tail in the low -loading range region. There was a relationship between applied load amplitude $P_{amp}$ and lifetime of cycle N for the tensile-shear, $P_{amp}=3395.5{\times}N^{-0.078}$. Using the stress-strain curve of the Al-5052 from tensile test, the simulations for fatigue specimens have been carried out using the implicit finite element code ABAQUS. The relation between von-Mises equivalent stress amplitude and number of cycles was found to be ${\sigma}_{eq}=514.7{\times}N^{-0.033}$.

반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임에 대한 구조 및 피로해석 (Structure and Fatigue Analyses of the Inspection Equipment Frame of a Semiconductor Test Handler Picker)

  • 김영춘;김영진;국정한;조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.5906-5911
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    • 2014
  • 요즈음 생산되는 반도체의 제품이 제대로 작동하는지, 낮은 습도 또는 높은 온도에서 잘 견디는가를 검사하는 패키지 조립 및 검사 공정이 현장에 많이 있다. 또한 검사공정에서 사용되고 있는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비가 있는데, 본 연구에서는 CATIA 프로그램을 이용하여 3D 모델링하였으며, ANSYS 프로그램을 이용하여 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 모델에 대하여 3가지 피로하중에 대한 해석을 하였다. 해석 결과로서 Case 1과 Case 2 모두 프레임의 가운데에서 최대 변형량이 발생하고 불규칙 피로 하중들 중에서 가장 하중의 변동이 심한 'SAE bracket history'가 가장 불안정하고 'Sample history'가 가장 안정함을 보이고 있다. 본 연구의 피로 해석 결과는 반도체 테스트 핸들러 픽커 검사장비 프레임의 파손방지 및 내구성을 검토함으로서 그 프레임의 설계에 효율적으로 활용이 될 수 있다.

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.

119 구급대원 구급활동의 근골격계 증상 및 위험실태 (A Survey of Musculoskeletal Symptoms & Risk Factors for the 119 Emergency Medical Services (EMS) Activities)

  • 김대성;문명국;김규상
    • 대한인간공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.211-216
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    • 2010
  • Fire service personnel and ambulance paramedics suffer musculoskeletal disorders as they lift and carry patients while performing Emergency Medical Services (EMS). The objective of the current study was performed to examine the association between working environment and musculoskeletal disorders of 119 paramedics and to analysis the EMS activities for them through basic survey (including task characteristics, risk factors, symptoms and illnesses). Observational job analysis of EMS activities indicated the squatting posture during first-aid performed on floor and the abrupt use of force during carrying heavy load including stretcher with patients on as hazard factors, and excessive low back twisting and bending during stairway transfer was observed. In addition, work-physiological assessment revealed various but rather high lumbar muscle usage rate among the study subjects, being 14.6~32.8% compared with Maximum Voluntary Contraction (MVC) during patients transfer work. Resting heart rate showed 65/min, on the other hand, heart rate on mobilization indicated maximum 124~156/min. Therefore, the results of analysis to the EMS activities, rescuer activities and medical tasks were accompanied with high possibility of accident and musculoskeletal disorders. Also, EMS activities indicated high muscle fatigue and energy consumption, and accumulated muscle fatigue with during continued work.

Big Data Decision Analysis of Stress on Adolescent Mental Health

  • Park, Jinhyeok;Kang, Un Gu;Lee, Youngho
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.89-96
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    • 2017
  • This study analyzed how mental health affects stress in adolescents. The subjects of the study were data of about 60,000 middle and high school students living in the country, using cross-tabulation data and chi - square test to analyze the relationship between stress and mental health of adolescents. As a result of the research, it was found that the adolescents exposed to the excessive stress showed a poor correlation with the recovery of the fatigue, while the adolescents with relatively low stress showed the good recovery of fatigue. In the case of mental illness, depression or despair, the students who answered that they were stressed showed a lot of experience. In the case of suicide ideation, suicide attempt, and suicide attempt, the number of attempts to commit suicide was high when the level of perceived stress was high similar to the result of previous analysis. This finding confirms that stress is an important factor in the quality of life in adolescent mental health. It can be used as a strategy and business to prevent the problem of youth suicide in modern society in advance by stress management.

철도차량 시트프레임의 강도 평가 연구 (A Study on the Structural Strength of the Rolling Stock Seat Frame)

  • 구정서;조현직
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.130-138
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    • 2004
  • In this paper, the structural strength of a rolling stock seat were numerically evaluated under several design load conditions based on the UIC requirements. The rot]ins stock seat was designed for the high speed train of a Chinese conventional line. To maximize its weight reduction and structural strength, an aluminium alloy, ALDC8-T5, was applied to the base frame, side frames and armrests. The designed seat frame satisfied the strength requirements on inertia loads and fatigue test conditions. However, it couldn't satisfy the requirements on the static test conditions of UIC 566 OR. Therefore, some design modifications were suggested and numerically evaluated whether the static test requirements could be satisfied or not.