• 대한토목학회논문집
• /
• 제32권1A호
• /
• pp.39-48
• /
• 2012

본 논문에서는 V형 노치 및 반원형 노치 균열을 갖는 패치보강 적층판의 응력확대계수 산정을 위하여 수치해석적 방법을 사용한다. p-수렴 비등매개변수 모델이 고려되고, 이와 같은 비등매개변수 모델의 결과를 활용한 3차원 가상균열닫힘법에 대한 식이 표현된다. 1차원 로바토 함수로부터 확장된 3차원 계층적 형상함수를 가지고서, 임의의 요소에서의 변위장의 변위-변형률 관계와 3차원 구성방정식이 표현된다. 원형경계의 기하형상을 나태내기 위해 초유한사상기법을 사용한다. 응력집중계수, 응력분포, 자유도, 그리고 무차원 응력확대계수 등의 항목에 대해서, 제안된 모델의 정확도와 단순성이 기존의 결과들과의 비교를 통해 설명된다. 균열 적층판의 폭, 높이, 노치근입부의 반경, V형 노치의 경사각, 균열길이 등의 변화에 따른 응력확대계수가 산정된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.16-22
• /
• 2012

용접기술의 발달과 더불어 기계, 교량, 선박 그리고 가스설비 등의 제작공정을 위하여 용접의 이용이 증가하고 있다. 따라서 그들의 용접 구조물 제작을 위하여 높은 생산성과 안전설계를 고려하는 용접 법을 개발하는 것이 요구되고 있다. 본 연구에서는 재료 두께, 용접층수, 하중 방향 그리고 토우부의 노치 반경과 관련하여 완전 용입 십자형 필릿 용접부의 피로강도 및 피로수명의 특성에 대하여 기초적으로 고찰하였다. 대부분의 피로파괴는 십자형 필릿 용접의 토우부에서 발생하였다. 피로강도 및 피로수명은 토우 부의 노치 반경과 플랭크 각에 의한 응력집중의 영향을 받고 있다. 토우부의 금속이 다층 용접에 의하여 어닐링 되고 확산 되었으며 그 결과 침상 페라이트 조직이 형성되어 피로강도와 피로수명을 향상시켰다.

• 터널과지하공간
• /
• 제9권1호
• /
• pp.64-71
• /
• 1999

균열면을 제어하는 발파방법의 하나로서 노치성형 발파공을 이용한 방법의 균열발생 특성을 2차원 및 3차원 유한요소 해석방법을 이용하여 고찰하였다. 균열제어를 위한 모델로는 노치가 성형된 발파공과 일반적인 원형 발파공을 대상으로 하였으며, 발파 압력에 대한 암반의 동적 반응, 탄성 및 소성 변형의 발생 특성, 그리고 이로 인한 발파 균열의 성장 전파 특성을 분석하여, 균열의 능동적 제어와 보다 효율적인 발파가 이루어 질 수 잇는 조건들을 규명하고자 하였다. 해석 결과 일반 발파공의 정하중 탄성 모델의 경우 공반경의 약 3배인 6cm 까지 집중된 응력의 크기가 파괴강도를 초과하는 것으로 나타났으며 탄소성 모델의 경우 균열이 전파거리는 공반경의 145배인 30cm 가지 확장되었다. 또한 폭 5mm 길이 30 mm 의 노치가 가공된 발파공의 경우 정하중하에서 공반경의 23배인 46cm 까지 균열이 진전되었으며, 균열의 방향은 노치 첨단의 방향으로 생성되는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제29권12권
• /
• pp.1621-1628
• /
• 2005

This paper presents a stress-modified fracture strain for API X65 steel used for gas pipeline, as a function of stress triaxiality. To determine the stress-modified fracture strain, tension test of bars with four different notch radii, made of API X65 steel, is firstly performed, from which true fracture strains are determined as a function of notch radius. Then detailed elastic-plastic, large strain finite element (FE) analyses are performed to estimate variations of stress triaxiality in the notched bars with load. Combining experimental with FE results provides the true fracture strain as a function of stress triaxiality, which is regarded as a criterion of ductile fracture. Application of the developed stress-modified fracture strain to failure prediction of gas pipes made of API X65 steel with various types of defects is discussed.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제10권4호
• /
• pp.44-49
• /
• 2011

The crawler crane, which consists of a lattice boom, a driving system, and movable vehicle, is widely used in a construction site. It needs to be installed an overload limiter to prevent the overturning accident and the fracture of structure. This research is undertaken to provide the relation formula for designing the overload limiter as follows: First the relation formulas between the wire-rope tension and the hoisting load or the overturning ratio according to the luffing angle and length of a lattice boom are established. Secondly the derived formulas are corrected by using the compensated angle considering the deflection of boom through the finite element analysis. The stiffness analysis is carried out for 30-kinds of models as a combination of 6-kinds of luffing angle and 5-kinds of length of boom. Finally the shape design of a stick type load cell, which is the device to measure the wire-rope tension, is performed. 5-kinds of notch radius and 5-kinds of center hole radius are adopted as the design parameter for the strength analysis of the load cell.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.90-95
• /
• 2005

Most of mechanical structures are composed of many substructures connected to one another by various types of mechanical joints with various shapes of cutouts. It is important to study these connected structures under dynamic forces for evaluation of stress concentration. In this paper, a FQI(fatigue quality index) analysis using the concept of SF(severity factor) is performed to various shape of elliptical hole. The SF is affected by the location of cutout in plate and radius ratio, static SF is analyzed with finite element analysis and the equation of FQI for predicting a dynamic SF is formed.

• 대한정형외과학회지
• /
• 제56권5호
• /
• pp.427-432
• /
• 2021

원위 요척 관절의 전방 탈구 치료가 지연된 경우에는 수근부 통증과 전완의 회전 운동의 제한이 동반되어 결국 구제술이 필요한 퇴행성 관절염이 발생할 수 있다. 24세 남자가 요골 간부 골절 수술 후 통증과 회전 운동 제한으로 내원하였다. 금속판으로 고정된 요골의 간부에서 7도의 전방 각형성이 관찰되었으며 척골 두가 전방으로 탈구되어 회외전에서 결손부가 요골의 S자 절흔 전방 경계에 걸려 탈구가 지속되는 소견이 관찰되었다. 부정 유합된 요골의 교정의 절골술과 척골 두 골결손 근위부의 골을 원위 결손 부위로 이동시키는 절골술을 시행하여 원위 요척 관절이 전완의 회전에 안정적으로 정복이 유지되도록 하였다. 수술 후 19개월에 전완 회전 운동 범위와 통증이 개선된 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제21권1호
• /
• pp.93-103
• /
• 1997

Charpy V-notch impact tests were performed on the full-, half-and third-size specimens from two ferritic SA 508 Cl. 3 steels for nuclear pressure vessel. New normalization factors were proposed to predict the upper shelf energy(USE) and the ductile-brittle transition temperature(DBTT) of full-size specimens from the measured data on sub-size specimens. The factors for the USE and the DBTT are $(Bb^2/Kt); and; (Bb/R)^1/2/, $ respectively, where B the width, b the ligament size, $K_{t}$ the elastic stress concentration factor, and R the notch root radius. These correlations successfully estimated the USE and DBTT of the full-size specimens based on sub-size specimen data. In addition, the size effects were studied to develop the correlations among absorbed energy, lateral expansion(LE) and displacement. It was also found that the LE was able to be estimated from the displacement obtained by the instrumented impact test, and that the displacement would be used as a criterion for the toughness of the steels corresponding to change in their yield strength.h.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제25권10호
• /
• pp.1528-1534
• /
• 2001

In order to improve Leak-Be(ore-Break methodology, more precisely the crack growth evaluation, a round robin analysis was proposed by the CEA Saclay. The aim of this analysis was to evaluate the crack initiation life, penetration life and shape of through wall crack under cyclic bending loads. The proposed round robin analysis is composed of three main topic; fatigue crack initiation, crack propagation and crack penetration. This paper deals with the first topic, crack initiation in a notched pipe under four point bending. Both elastic-plastic finite element analysis and Neuber's rule were used to estimate the crack initiation life and the finite element models were verified by mesh-refinement, stress distribution and global deflection. In elastic-plastic finite element analysis, crack initiation life was determined by strain amplitude at the notch tip and strain-life curve of the material. In the analytical method, Neuber's rule with the consideration of load history and mean stress effect, was used for the life estimation. The effect of notch tip radius, strain range, cyclic hardening rule were examined in this study. When these results were compared with the experimental ones, the global deformation was a good agreement but the crack initiation cycle was higher than the experimental result.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제22권9호
• /
• pp.130-136
• /
• 2005

This paper presents an optimal design and the performance evaluation of two-axis nano positioning stage with round notched flexure hinges. A flexure hinge mechanism with round notched flexure hinges is to guide the linear motions of a moving plate in the nano positioning stage. A Min-Max algorithm is applied to the design of the flexure hinge mechanism for nano positioning stage. In the design process, the structure of the flexure hinge mechanism is fixed, then the radius of a round hole and the width of two round holes are chosen as design variables, and finally the do sign variables are calculated by the Min-Max algorithm. The machined flexure hinge mechanism, stack type PZTs for actuation and capacitance type displacement sensors for position measurement are assembled into the nano positioning stage. The experimental results of the manufactured nano positioning stage show the first modal resonance frequency of 197 Hz, the operating range of 40 um, and the resolution of 3 nm.