• 대한기계학회논문집A
• /
• 제27권10호
• /
• pp.1695-1702
• /
• 2003

Fatigue crack initiation around a hole subjected to biaxial fatigue loads with a phase difference was investigated. Axial and torsional biaxial fatigue loads with different phase differences and biaxiality of 1/√3 were applied to thin-walled tubular specimens. Five phase differences of 0, 45, 90, 145 and 180 degrees were selected. Directions of the fatigue crack initiation around the hole were found to approach to the circumferential direction of the specimen with increment of the phase difference for fatigue tests with phase differences less than 90$^{\circ}$. Whereas directions for tests with phase differences greater than 90$^{\circ}$ got away from the circumferential direction and those were symmetric to the directions for tests with phase difference less than 90. . Furthermore, it was shown that the fatigue initiation life decreased with increment of phase difference for fatigue tests with phase differences less than 90$^{\circ}$, but it increased for tests with phase difference greater than 90$^{\circ}$. The crack initiation direction can be successfully explained by using the direction of the maximum tangential stress range obtained around the hole and at far-field.

• 항공우주기술
• /
• 제13권1호
• /
• pp.10-19
• /
• 2014

기존의 헬리콥터 로터 시스템에서 기계적 힌지/베어링 부품을 복합재 빔 구성품으로 대체하여 중량과 부품수를 줄인 무베어링 허브 시스템을 설계하였으며, 그 중 중요 구성품인 유연보와 토크튜브에 대한 피로 안전수명 해석을 수행하였다. VABS를 이용한 2차원 단면 해석 수행을 통해 인장, 굽힘 및 뒤틀림 강성을 도출하였으며 2차원 탄성 보 모델에 대한 단면 구조해석 방법을 적용하여 각 단면에 발생하는 변형율을 계산하였다. 각 복합재 소재에 대한 S-N 곡선을 Wohler equation을 적용하여 생성하였으며, 정적구조해석을 통해 피로파손에 취약할 것으로 판단되는 영역에 대한 피로해석을 수행하였다. 헬리콥터 운영시로부터 구성품에 발생하는 하중은 CAMRAD II를 통해 계산하였으며, 하중해석 결과를 HELIX/FELIX 표준 하중 스펙트럼에 적용하여 무베어링 로터 허브 시스템의 하중 스펙트럼을 생성한 후, 이를 통해 최종적으로 피로 안전수명을 산출하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.57-62
• /
• 2013

카트 차체에는 현가장치와 차동장치가 존재하지 않으므로 카트주행 중 발생하는 프레임의 변형은 탄성변형으로 인한 주행성능과 프레임의 피로수명에 영향을 미친다. 선회주행 시 비틀림 변형에 의한 카트의 거동은 이 두 가지 변형에 결정적 원인을 제공한다. 이러한 곡선구간에서 카트의 동적 거동을 분석하기 위하여 GPS를 이용하여 차량의 궤적을 추적하고 카트 프레임 강에 작용하는 비틀림 응력을 측정하였다. 레저와 레이싱 카트 프레임의 기계적 성질을 파악하기 위해 재질 분석과 인장시험을 실시하여 각 프레임의 재료 특성을 분석하였다. 비틀림 응력집중과 프레임 비틀림은 프레임 해석을 통해 조사되었다. 또한 주행 분석 장치를 이용하여 레저와 레이싱 카트를 각 조건별로 실차실험을 수행하였고, 이를 통해 곡선구간에서 카트의 주행거동을 분석하였다. 선회주행 시 차량에 원심력에 의한 하중이동의 현상이 발생했으며, 이로 인해 카트 프레임 강에 비틀림 응력이 발생하였다.

• Composites Research
• /
• 제12권2호
• /
• pp.53-61
• /
• 1999

복합재료의 파단식은 강도계수의 산정이 쉽고, 형상이 유연하며, 논리적인 단순성을 유지하기 위하여 각 파단모드와 하중조건을 고려하는 것이 바람직하다. 본 연구에서는 인장 및 비틀림의 이축하중에 대한 등가강도를 도입함으로써 새로운 파단식을 유도하였다. 이축 실험 결과는 등가이축강도가 cos($tan^{-1}R_b$)의 지수함수로 표현됨을 보였다. 이축하중의 파단강도는 일방향 인장강도 및 비틀림강도와 이축비의 함수로 예측할 수 있다. 실험 데이터의 산포성은 Weibull 분포함수와 등가이축강도 개념을 이용하여 분석하였다. 또한, 일방향 인장 및 비틀림 S-N 선도로부터 복합하중하의 S-N 선도를 구할 수 있는 피로해석법을 평면 응력 모델을 기반으로 개발하였다. 예측결과는 적층복합재료의 이축강도와 피로수명의 실험 데이터와 잘 일치하였다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제25권2호
• /
• pp.250-256
• /
• 2017

Automatic transmission(A/T) is one of a car's core components. The durability of A/T has an effect on the durability of the car. The input shaft of A/T passes the power directly from the engine, so the durability of the input shaft for A/T is likewise vital. In this study, the test method of the input shaft is considered and the load spectrum of A/T is analyzed to secure durability of the input shaft. The shape parameter, T-N curve of the input shaft torsional fatigue test are obtained for life evaluation and analysis. Results of this study can be used to get the basic background of the durability test for A/T components.

• 한국해양공학회지
• /
• 제19권6호통권67호
• /
• pp.58-63
• /
• 2005

The estimation of springing responses for recent ships is carried out, and application to a ship design is described. To this aim, springing effects on hull girder were re-evaluated, including non-linear wave excitations and torsional vibrations of the hull. The Timoshenko beam model was used to calculate stress distribution on the hull girder, using the superposition method. The quadratic strip method was employed to calculate the hydrodynamic forces and moments on the hull. In order to remove the irregular frequencies, we adopted 'rigid lid' on the hull free surface level, and addedasymptotic interpolation along the high frequency range. Several applications were carried out on the following existing ships: The Bishop and Price's container ship, S-175 container ship, large container, VLCC, and ore carrier. One of them is compared with the ship measurement result, while another with that of the model test. The comparison between the analytical solution and the numerical solution for a homogeneous beam-type artificial ship shows good agreement. It is found that Most springing energy comesfrom high frequency waves for the ships having low natural frequency and North Atlantic route etc. Therefore, the high frequency tail of the wave spectrum should be increased by $\omega$$\^{-3}$ instead of $\omega$$\^{-4}$ or $\omega$$\^{-5}$ for the springing calculation.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
• /
• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
• /
• pp.173-178
• /
• 2004

The estimation of springing responses for recent ships are carried out and application to a ship design are described. To this aim, springing effects on hull girder were re-evaluated including non-linear wave excitations and torsional vibrations of the hull. The Timoshenko beam model was used to calculate stress distribution on the hull girder by the superposition method. The strip method was employed to calculate the hydrodynamic forces and moments on the hull. In order to remove the irregular frequencies, we adopted 'rigid lid' on the hull free surface level and added asymptotic interpolation along the high frequency range. Several applications to the existing ships were carried out. They are Bishop and Price's container ship, S-175 container ship, large container, VLCC and ore carrier. One of them is compared with ship measurement result while another with that of model test. Comparison between analytical solution and numerical one for homogeneous beam type artificial ship shows good agreement. It is found that most springing energy came from high frequency waves for the ships having low natural frequency and North Atlantic route etc. Therefore, the high frequency tail of the wave spectrum should be increased by $\omega^{-3}\;instead\;of\;\omega^{-4}\;or\;\omega^{-5}$ for springing calculation.