• Composites Research
• /
• 제26권2호
• /
• pp.79-84
• /
• 2013

본 연구에서는 적층판 시편의 피로손상 균열진전 시험결과와 적층보강판 구조의 응력강도 해석결과를 기초로 충격손상을 모사한 원공과 노치손상을 내재한 보강재 본딩접합 적층보강판 구조의 피로손상 균열진전 수명예측에 대하여 고찰하였다. 그리고 적층보강판 구조시편에 대한 손상허용 시험결과와 손상진전 수명예측 해석결과를 비교분석한 결과 손상균열 길이 변화에 따라 최종파단에 대한 잔여강도를 예측하고 손상허용성 평가를 할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.648-655
• /
• 2020

현대의 자동소총의 공이는 공이치기에 의해 타격을 받아 장전된 탄약의 뇌관을 기폭 시키는 역할을 한다. 이 과정에서 공이는 충격하중을 받게 되며 소총의 수명주기 동안 반복적인 힘을 받게 된다. 소총의 내구도 시험에서 전체의 96.26% 진행 중 공이가 조기에 파손되는 현상이 발생하였다. 이에 따라 원인분석과 재현시험을 통해 파손현상 사례연구를 실시하였다. 파손이 발생한 공이의 파단면을 현미경 및 SEM 분석결과 반복충격에 의해 표면 원주방향 전체에서 균열이 시작해 심부로 피로균열이 발생했다. 반복충격에 의해 균열이 성장하다 마지막에 피로파괴가 발생하였으며, 노치에 의한 것으로 추정되었다. 검증을 위해 원주방향 0.03mm의 노치를 생성한 공이로 재현시험결과 동일한 형태의 파단면을 가지면서 전체 수명의 64.25%에서 파손되었다. 파손사례연구를 위한 노치형태별 재현시험결과 한쪽 측면 노치 0.3mm, 0.5mm의 공이는 각각 65.53%, 50.76%에서, 6개 지점의 노치 0.03mm는 85.65%에서 파손되었다. 마지막으로 표면 거칠기가 거칠고 툴 마크가 육안으로 확인이 가능한 공이는 내구수명을 만족하며 381㎛의 내부균열이 진행되었다. 본 연구를 통해 노치형태별 파손에 대해 고찰하였으며, 반복충격을 받는 부품의 신뢰성 확보를 위해 노치와 표면 거칠기 품질관리가 중요한 것을 알 수 있다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제20권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 2006

To evaluate the fatigue lifetime of structures, it is necessary to identify the values of parameters through tests. From the viewpoint of time and cost it is difficult for engineers to get the necessary data through tests. In this study, we surveyed literature and proposed a procedure to identify the fatigue parameters expressed with the Brinell hardness and elastic modulus. After obtaining stress concentration factors by finite element analysis, we calculated fatigue notch factors using Peterson's formula. Taking into account the welding residual stress, which was also obtained by finite element analysis, we evaluated the fatigue lifetime of four kinds of welded joints using the proposed approach. The estimated results are in a good agreement with the experimental results.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권11호
• /
• pp.1439-1446
• /
• 2006

The fatigue test of the fillet weldments was executed with different beveling angles and porosities. The beveling angles of $0^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $55^{\circ}$ were compared with fatigue lives. After the fillet weldment failure, the porosities which found at the fractured surface were observed to account the effect on fatigue life. Finite element analysis was performed to correlate the fatigue strength and the sizes and the locations of porosities. The stress-strain field was severely affected by the length of notch and the sizes and locations of porosities. Based on the quantitative analysis of porosity effect, the total volume of porosities was a key factor for fatigue strength of the fillet weldment.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.9-16
• /
• 2007

The fatigue test of the fillet weldments were executed with different groove angles and porosity. The groove angles of $90^{\circ}$, $45^{\circ}$ and $55^{\circ}$ were compared with fatigue lives. After the fillet weldment failure, the porosity which found at the fractured surface were observed to account the effect on fatigue life. Finite element analysis were performed to correlate the fatigue strength and the size & the location of porosity. The stress-strain field were severely affected by the length of notch and the size & location of porosity. Based on the quantitative analysis of porosity effect, the total volume of porosity was key factor for fatigue strength of the fillet weldment.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권7호
• /
• pp.713-720
• /
• 2015

저압터빈 최종단 블레이드는 발전설비의 대용량화에 따라 대형화 되고 있으며, 터빈을 구성하는 모든 블레이드 중 상대적으로 그 크기가 가장 크다. 그 결과 블레이드는 매우 높은 원심력과 낮은 고유 진동수 특성을 가지며 그에 따른 각종 손상이 발생하게 된다. 최근 국내에서 가동연수 증가와 잦은 기동정지에 따른 저압터빈 최종단 블레이드의 손상이 자주 보고되고 있어, 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 원심력에 의한 응력해석, 응력경화효과에 따른 고유진동수 해석 및 조화응답해석을 수행 하였다. 그 결과 예측된 블레이드의 에어포일 선단부 최대 피로응력의 위치와 실제 균열의 발생위치가 일치함으로써 피로손상에 의한 결과임을 확인하였고, 노치에 의한 등가피로한도가 노치피로한도에 접근하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.337-340
• /
• 2005

The effect of residual stress on fatigue crack growth was investigated in terms of finite element analysis. Simulations were performed on a CT specimen in plane strain. An interface-cohesive element that accounts for damage accumulation due to fatigue along the notch direction has been used. Numerical results show that fatigue crack growth rate slows down when compressive residual stress field exists in front of the crack tip.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제8권3호통권28호
• /
• pp.3-11
• /
• 1996

To investigate the effect of fatigue crack growth due to the surface residual stress, it is measured the residual stress distribution by x-ray diffraction at the crack tip each constant crack growth in the notch specimens, and quantitively assessed the effect of crack closure caused to the distribution of compressive stress at the crack tip from evaluating crack openning stress using the finite element analysis. It is concluded that the degree of the residual stress distribution at the crack tip is decreased with increasing the crack length. From the fact that it is similar to the crack openning stress ratio, it is found that the compressive residual stress distribution and size is related to the crack closure effect and surface residual stress field with propagating crack in the notch specimens depends on the stress intensity factor range at the crack tip.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.130-136
• /
• 2003

A FQI(fatigue quality index) analysis using the concept of SF(severity factor) is performed to various shape of elliptical hole. FQI is fatigue quality index to estimate the dynamic SF from static SF by finite element analysis. Since the SF is affected by the location of cutout in plate and radius ratio, static SF is analyzed with finite element method and forms the equation of FQI for predicting a dynamic SF. To examine the validity, dynamic SF is measured by photoelastics and thermalelastics for an epoxy resin plate with various elliptical holes under dynamic load.

• 한국안전학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.10-15
• /
• 1996

In studying the fatigue strength of fillet welded the section of pressure vessel pad, this study was to evaluate the effect of weld toe notch and to compare the results of numerical analysis with the results of fatigue experiments of fillet welded A5l6 grade 60 steel specimens. The fatigue life for the Bead welded specimen was about 1.4 times as much it as the 1Pad welded specimen. Also, The fatigue life for the 2Pad welded specimen was about 1.5 times as much it as the 1Pad welded specimen. In $da/dN-{\Delta}K$ curve, the fatigue crack growth rate for the 1Pad welded specimen appeared higher than that of the 2Pad welded specimen in the same initial region of ${\Delta}K$, had a similar Inclination In the stabled region.