• 제목/요약/키워드: Probabilistic-Stress-Life Curve

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가압열충격에 대한 원자로 용기의 확률론적 파괴역학해석 - 잔류응력 및 파괴인성곡선의 영향 - (Probabilistic Fracture Mechanics Analysis of Reactor Vessel for Pressurized Thermal Shock - The Effect of Residual Stress and Fracture Toughness -)

  • 정성규;진태은;정명조;최영환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.987-996
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    • 2003
  • The structural integrity of the reactor vessel with the approaching end of life must be assured for pressurized thermal shock. The regulation specifies the screening criteria for this and requires that specific analysis be performed for the reactor vessel which is anticipated to exceed the screening criteria at the end of plant life. In case the screening criteria is exceeded by the deterministic analysis, probabilistic analysis must be performed to show that failure probability Is within the limit. In this study, probabilistic fracture mechanics analysis of the reactor vessel for pressurized thermal shock is performed and the effects of residual stress and master curve on the failure probability are investigated.

TiNi/Al6061-T6과 TiNi/Al2024-T4 형상기억복합재료에 대한 피로강도기준의 비교 (Comparison of Fatigue Strength Criteria for TiNi/Al6061-T6 and TiNi/Al2024-T4 Shape Memory Alloy Composite)

  • 조영직;박영철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권2호
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    • pp.99-107
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    • 2009
  • This study produced a design curve and fatigue limit for a variation in volume ratio and reduction ratio of TiNi/Al composites. In many cases, stress-life curve does not indicate fatigue limit, so it was presented by probabilistic-stress-life curve. Goodman diagram was used to analyze the fatigue strength of materials with a finite life determined by repeated load and the fatigue strength of endurance limit with an infinite life. The fatigue experiment was conducted using the scenk-type plane bending specimen in same shape. The result of the fatigue test, which had been conducted under consistent stress amplitude, was examined. (i) The optimal condition for TiNi/Al in accordance with hot pressing (ii) Impacts of fatigue limit caused by a variation in reduction ratio and volume ratio of TiNi/Al composites (iii) Probability distribution for fatigue limit of TiNi/Al2024 and TiNi/Al6061.

철도차량 구조물의 확률론적 피로수명 평가 (Probabilistic Fatigue Life Evaluation of Rolling Stock Structures)

  • 구병춘;서정원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.89-94
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    • 2003
  • Rolling stock structures such as bogie frame and car body play an important role for the support of vehicle leading. In general, more than 25 years' durability is needed for them. A lot of study has been carried out for the prediction of the fatigue life of the bogie frame and car body in experimental and theoretical domains. One of the new methods is a probabilistic fatigue lift evaluation. The objective of this paper is to estimate the fatigue lift of the bogie frame of an electric car, which was developed by the Korea Railroad Research Institute (KRRI). We used two approaches. In the first approach probabilistic distribution of S-N curve and limit state function of the equivalent stress of the measured stress spectra are used. In the second approach, limit state function is also used. And load spectra measured by strain gauges are approximated by the two-parameter Weibull distribution. Other probabilistic variables are represented by log-normal and normal distributions. Finally, reliability index and structural integrity of the bogie frame are estimated.

저상버스용 하이브리드 복합재 조인트부의 통계적 피로수명평가 (Evaluation of Statistical Fatigue Life of Hybrid Composite Joints in Low-Floor Bus)

  • 정달우;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1705-1713
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    • 2010
  • 피로시험의 결과가 큰 편차를 보이는 하이브리드 복합재 조인트부에 대해서 통계적 피로수명 평가법을 이용하여 신뢰도 높은 피로수명을 추정하고자 한다. 저상버스 차체에 사용되는 하이브리드 복합재 조인트부를 절취하여 시험대상으로 하였으며, 이 조인트 시편으로 외팔보형 피로굽힘시험을 수행하였다. 피로시험 데이터를 정규분포, 대수정규분포, 와이블 분포를 이용하여 근접시킨 피로수명 곡선들과 각각 비교함으로써 하이브리드 복합재 조인트부의 내구수명 추정에 가장 적합한 확률분포를 선정하였다. 선정된 와이블 확률분포를 이용해 확률-응력-수명(P-S-N) 곡선을 구함으로써 하이브리드 복합재 조인트부에 대한 통계적 수명예측 평가절차와 신뢰성설계의 기초자료를 제시하였다.

Prediction of Gear Bending Fatigue Life of Electro-mechanical Actuator for Aircraft Through Finite Element Analysis

  • Kim, Taehyung;Seok, Taehyeon;Kwon, Soon-hyeong;Lee, Byung-ho;Kwon, Byung-gi;Kwon, Jun-yong;Cheong, Seong-kyun
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.58-67
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    • 2020
  • In this study, finite element fatigue analysis combined with a fatigue correlation factor is proposed to predict the bending fatigue life of a gear in an electro-mechanical aircraft actuator. First, stress-life curves are obtained for the gear material via a round bar fatigue test. Subsequently, stochastic stress-life (P-S-N) curves are derived for 50% and 1% failure probabilities, separately. The curves are applied to the fatigue analysis model of a single gear tooth, and the effect of the fatigue correction factor is analyzed. The analytical P-S-N curves reflecting the fatigue correction factor matched the experimental data. This shows that the analytical fatigue life is reliable and that the analysis technique is effective.

쇼트피닝 처리를 한 베어링강의 고사이클 피로수명 및 파괴거동 (High Cyclic Fatigue Life and Fracture Behaviors of Shot-Peened Bearing Steel)

  • 윤상재;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1119-1129
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    • 2011
  • 쇼트피닝(shot-peening) 처리를 한 베어링강의 고사이클 피로거동을 연구하였다. 열처리한 베어링강(JISSUJ2) 시험편과 열처리 후 쇼트피닝 표면가공을 추가한 시험편을 사용해 회전굽힘피로시험을 수행하고 파단 된 시험편의 파면을 분석하였다. 시험편의 피로파괴는 표면 결함에서 비롯된 표면 파괴와, 내부의 비금속개 재물에서 비롯된 내부형 파괴의 두 종류로 발생하였다. 내부 파괴의 경우 비금속 개재물 주변에 어안(fisheye) 모양의 파괴양식이 관찰되었다. 개재물은 표면으로부터의 깊이와 형상에 따라 피로 수명에 큰 영향을 주었다. 쇼트피닝 가공을 한 베어링강은 저사이클 하중영역 및 고사이클 하중영역에서 모두 피로수명이 향상되었으며, 하중이 작아질수록 피로수명의 개선은 더욱 커졌다. 또한 2 모수 와이블(Weibull) 분포를 이용하여 베어링강의 확률-응력-수명 (P-S-N) 곡선을 구하여 신뢰도 높은 피로수명 예측을 하였다.

피로강도 변동성을 고려한 Pulley의 내구성 평가 (Evaluation of Pulley Durability Considering the Variation of the Fatigue Strength)

  • 심희진;김철수;오원철;김정규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.394-399
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    • 2004
  • In order to secure the safety of power steering system, it is necessary to perform the strength and the fatigue analysis of pulley in this paper. The applied stress distribution of the pulley subject to combined loads condition was obtained using finite element analysis. Based on these results, the fatigue life of the pulley with the variation of the fatigue strength was evaluated using durability analysis simulator. The optimal hole size to improved the safety of the pulley was investigated using parametric study. Moreover, the predicted fatigue life cycle with the simulator was verified by experimental tests.

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회주철의 미세구조와 인장거동 분석 및 확률론적 피로수명평가 (Microstructure, Tensile Strength and Probabilistic Fatigue Life Evaluation of Gray Cast Iron)

  • 성용현;한승욱;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권8호
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    • pp.721-728
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    • 2017
  • 보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.

베이지언 추론에 기반한 확률론적 피로수명 평가 (Stochastic Fatigue Life Assesment based on Bayesian-inference)

  • 박명진;김유일
    • 대한조선학회논문집
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    • 제56권2호
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    • pp.161-167
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    • 2019
  • In general, fatigue analysis is performed by using deterministic model to estimate the optimal parameters. However, the deterministic model is difficult to clearly describe the physical phenomena of fatigue failure that contains many uncertainty factors. With regard to this, efforts have been made in this research to compare with the deterministic model and the stochastic models. Firstly, One deterministic S-N curve was derived from ordinary least squares technique and two P-S-N curves were estimated through Bayesian-linear regression model and Markov-Chain Monte Carlo simulation. Secondly, the distribution of Long-term fatigue damage and fatigue life were predicted by using the parameters obtained from the three methodologies and the long-term stress distribution.