• 제목/요약/키워드: Maximum Green-Lagrange Strain

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방진고무부품 피로수명에 끼치는 평균하중의 영향 및 피로수명 예측 (Effect of Mean Stress on the Fatigue Life of Engine Mount and Life Prediction)

  • 이학주;김완두;최병익;우창수;김정엽;고승기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.99-104
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    • 2001
  • Effect of mean stress on the fatigue life of natural rubber for engine mount was investigated. Fatigue damage parameter based on the maximum Green-Lagrange strain was employed to account for the effect of mean stress. A procedure to predict the fatigue life of rubber components based on the maximum Green-Lagrange strain method was proposed. Nonlinear finite element analysis and fatigue test of jang-gu shape specimen were conducted to predict the fatigue life of engine mount. Predicted fatigue lives have a good agreement with tested lives within a factor of 3.

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가변진폭하중에서의 자동차 고무 부품의 피로 수명 예측 (Fatigue Life Prediction of Automotive Rubber Component Subjected to a Variable Amplitude Loading)

  • 김완수;김완두;홍성인
    • Elastomers and Composites
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    • 제42권4호
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    • pp.209-216
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    • 2007
  • 가변진폭 하중에서 고무부품의 피로수명 예측방법에 대하여 연구하였다. 서로 다른 변위에서 변위제어 피로시험을 수행하였으며 피로손상변수로 최대 Green-Lagrange 변형률을 선정하였다. Green-Lagrange 변형률에 의한 고무의 피로수명 곡선은 3차원 덤벨시편의 비선형 유한요소법을 이용하여 결정하였다. 피로수명 예측을 위하여 가변진폭 하중이력으로 SAE의 하중이력을 이용하였다. 레이스트랙법과 단순화된 레인플로집계법을 이용하여 하중이력신호를 축약하였다. 누적손상피로를 계산하는 방법으로 수정Miner 법칙을 이용하였으며, 최종적으로 하중이력신호에서 최대 진폭의 30% 이하를 노이즈로 간주하여 예측하였을 경우의 피로수명은 실제 가변진폭 하중 하에서의 피로시험결과와 비교적 잘 일치하였다.

고무-점토 나노복합체 물성 및 피로내구성 평가 (Characterization and Fatigue Life Evaluation of Rubber/Clay Nanocomposites)

  • 우창수;박현성;조득환;전영식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1199-1203
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    • 2011
  • 실리게이트의 층간에 나노충진제를 삽입하여 합성한 고무-점토 나노복합체에 대해 $70-100^{\circ}C$의 고온상태에서 정적 및 동적시험을 수행하여 기존 고무소재보다 기계적 물성이 우수함을 확인하였다. 또한, 본 연구에서는 부품의 취약부위에서 발생하는 최대 그린-라그랑지 변형률을 피로손상변수로 하여 설계 초기단계에서도 짧은 기간에 고무부품의 피로수명을 예측할 수 있는 방법을 개발하여 피로내구성을 평가한 결과, 실제 엔진마운트에 대한 피로시험을 통해 얻어진 피로수명과 예측수명이 비교적 정확하게 예측됨을 확인하였다.

Nonlinear bending of multilayer functionally graded graphene-reinforced skew microplates under mechanical and thermal loads using FSDT and MCST: A study in large deformation

  • J. Jenabi;A.R. Nezamabadi;M. Karami Khorramabadi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권3호
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    • pp.219-232
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    • 2024
  • In current study, for the first time, Nonlinear Bending of a skew microplate made of a laminated composite strengthened with graphene nanosheets is investigated. A mixture of mechanical and thermal stresses is applied to the plate, and the reaction is analyzed using the First Shear Deformation Theory (FSDT). Since different percentages of graphene sheets are included in the multilayer structure of the composite, the characteristics of the composite are functionally graded throughout its thickness. Halpin-Tsai models are used to characterize mechanical qualities, whereas Schapery models are used to characterize thermal properties. The microplate's non-linear strain is first calculated by calculating the plate shear deformation and using the Green-Lagrange tensor and von Karman assumptions. Then the elements of the Couple and Cauchy stress tensors using the Modified Coupled Stress Theory (MCST) are derived. Next, using the Hamilton Principle, the microplate's governing equations and associated boundary conditions are calculated. The nonlinear differential equations are linearized by utilizing auxiliary variables in the nonlinear solution by applying the Frechet approach. The linearized equations are rectified via an iterative loop to precisely solve the problem. For this, the Differential Quadrature Method (DQM) is utilized, and the outcomes are shown for the basic support boundary condition. To ascertain the maximum values of microplate deflection for a range of circumstances-such as skew angles, volume fractions, configurations, temperatures, and length scales-a parametric analysis is carried out. To shed light on how the microplate behaves in these various circumstances, the resulting results are analyzed.