• 제목/요약/키워드: fatigue failure constraint

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십자형 필릿 용접부에서의 피로파괴 형상과 특성 (Patterns and Characteristics of Fatigue Failure in Cruciform Fillet Weld Joint)

  • 이용복;정준기;박상흡
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권4호
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    • pp.67-72
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    • 2011
  • The proportion of the welding in the production process of machinery, buildings and marine structures is increasing and the joining are mainly conducted by butt and fillet weld. In the case of fillet weld, the shape of structures is complicated depending on the constraint on the geometry of the structures, therefore, the full penetration is mostly difficult. Accordingly, it is necessary to establish safe and economical criteria of design of the structures through the strength based on the penetration state of the fillet weld. Patterns of fatigue failure in cruciform fillet weld jont appear in the form of the root, toe and mixed failure. In the case of toe and mixed failure, the fatigue strength is higher than root failure. Therefore, we have to make the enough depth of penetration or perform the welding work through improving the fatigue strength of cruciform joints in welded structures. So it is necessary to optimize the penetrated depth in the range of the possible mixed failure and find the way in the cost-effective design to lessen the amount of the welding work.

Application of Generic Algorithm to Inspection Planning of Fatigue Deteriorating Structure

  • Kim, Sung-chan;Fujimoto, Yukio;Hamada, Kunihiro
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제2권1호
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    • pp.42-57
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    • 1998
  • Genetic Algorithm (GA) is applied to obtain optimal Inspection plan for fatigue deteriorating structures. The optimization problem is defined so as to minimize inspection cost in the 1ifs-time of the structure under the constraint that the increment of failure probability in each inspection interval is maintained below a target value. Optimization parameters are the inspection timing and the inspection quality. The inspection timing is selected from the discrete intervals such as one year, two years, three years, etc. The inspection quality is selected from the followings; no inspection, normal inspection, sampling inspection or precise inspection. The applicability of the proposed GA approach is demonstrated through the numerical calculations assuming a structure consisting of four member sets. Influences of the level of target failure probability, initial defect condition and stress increase due to plate thickness reduction caused by corrosion on inspection planning are discussed.

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Static and fatigue performance of short group studs connector in novel post-combination steel-UHPC composite deck

  • Han Xiao;Wei Wang;Chen Xu;Sheraz Abbas;Zhiping Lin
    • Steel and Composite Structures
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    • 제50권6호
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    • pp.659-674
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    • 2024
  • Casting Ultra High-Performance Concrete (UHPC) on an orthotropic steel deck and forming a composite action by connectors could improve the steel deck fatigue performance. This study presents the mechanical performance of a proposed post-combination connection between UHPC and steel, which had a low constraint effect on UHPC shrinkage. A total of 10 push-out tests were conducted for static and fatigue performance investigations. And the test results were compared with evaluation methods in codes to verify the latter's applicability. Meanwhile, nonlinear simulation and parametric works with material damage plasticity models were also conducted for the static and fatigue failure mechanism understanding. The static and fatigue test results both showed that fractures at stud roots and surrounding local UHPC crushes were the main failure appearances. Compared with normally arranged studs, group arrangement could result in reductions of static stud shear stiffness, strength, and fatigue lives, which were about 18%, 12%, and 27%, respectively. Compared with the test results, stud shear capacity and fatigue lives evaluations based on the codes of AASHTO, Eurocode 4, JSCE and JTG D64 could be applicable in general while the safety redundancies tended to be smaller or even insufficient for group studs. The analysis results showed that arranging studs in groups caused obviously uneven strain distributions. The severer stress concentration and larger strain ranges caused the static and fatigue performance degradations of group studs. The research outcome provides a very important basis for establishing a design method of connections in the novel post-combination steel-UHPC composite deck.

응력 수정 계수를 고려한 피로 제약 조건 구조물의 위상최적설계 (Fatigue Constrained Topological Structure Design Considering the Stress Correction Factor)

  • 김대훈;안기수;정승환;박순옥;유정훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.97-104
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    • 2018
  • 본 논문에서는 페이즈필드 설계법 기반의 피로 제약 조건 구조물의 위상최적설계를 수행하였다. 페이즈필드 설계법의 도입으로 기존의 위상최적설계법에서 발생하기 쉬운 중간 영역의 크기를 크게 감소시켰다. 수정된 upper bound P-norm의 도입으로 모든 지점의 응력 성분을 고려하면서, 전역적 응력값이 국부적 최대 응력값과 근사한 값을 가질 수 있도록 설정하였다. 또한 기존의 피로 파괴 제약 조건 위상최적설계에서 다루지 않았던 응력 수정 계수에 대한 고려를 위하여 위상최적설계 결과물의 1차 주응력 성분을 고려하여 응력 수정 계수를 도입하고 이에 따라 허용 응력 진폭 값을 수정 하였다. 이를 통하여 인장 응력으로 인한 내구 한도 감소 요인을 반영한 체계적인 설계 방안을 제시하였다.

T-stress solutions for cracks in rectangular plates with multiple holes

  • Yu, Jackie;Wang, Xin;Tan, Choon-Lai
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제26권5호
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    • pp.557-568
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    • 2007
  • The elastic T-stress is increasingly being recognized as an important second parameter to the stress intensity factor for fracture and fatigue assessments. In this paper, the mutual or M-contour integral approach is employed in conjunction with the Boundary Element Method (BEM) to determine the numerical T-stress solutions for cracks in plates with multiple holes. The problems investigated include plates of infinite width with multiple holes at which single or double, symmetric cracks have grown from. Comparisons of these results are also made with the corresponding solutions of finite plates with a single hole. For completeness, stress intensity factor solutions for the cracked geometries analyzed are presented as well. These results will be useful for failure assessments using the two-parameter linear elastic fracture mechanics approach.

피로 검출을 위한 능동적 얼굴 추적 (Active Facial Tracking for Fatigue Detection)

  • 김태우;강용석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.53-60
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    • 2009
  • 본 논문에서는 얼굴 특징을 추출하는 새로운 능동적 방식을 제안하고자 한다. 운전자의 피로 상태를 검출하기 위한 얼굴 표정 인식을 위해 얼굴 특징을 추적하고자 하였다. 그러나 대다수의 얼굴 특징 추적 방법은 다양한 조명 조건과 얼굴 움직임, 회전등으로 얼굴의 특징점이 검출하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 얼굴 특징을 추출하는 새로운 능동적 방식을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 우선, 능동적 적외선 감지기를 사용하여 다양한 조명 조건하에서 동공을 검출하고, 검출된 동공은 얼굴 움직임을 예측하는데 사용되어진다. 얼굴 움직임에 따라 특징이 국부적으로 부드럽게 변화한다고 할 때, 칼만 필터로 얼굴 특징을 추적할 수 있다. 제한된 동공 위치와 칼만 필터를 동시에 사용함으로 각각의 특징 지점을 정확하게 예상할 수 있었고, Gabor 공간에서 예측 지점에 인접한 지점을 특징으로 추적할 수 있다. 패턴은 검출된 특징에서 공간적 연관성에서 추출한 특징들로 구성된다. 실험을 통하여 다양한 조명과 얼굴 방향, 표정 하에서 제안된 능동적 방법의 얼굴 추적의 실효성을 입증하였다.

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피로 검출을 위한 능동적 얼굴 추적 (Active Facial Tracking for Fatigue Detection)

  • 박호식;정연숙;손동주;나상동;배철수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.603-607
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    • 2004
  • 본 논문에서는 얼굴 특징을 추출하는 새로운 능동적 방식을 제안하고자 한다. 운전자의 피로 상태를 검출하기 위한 얼굴 표정 인식을 위해 얼굴 특징을 추적하고자 하였다. 그러나 대다수의 얼굴 특징 추적 방법은 다양한 조명 조건과 얼굴 움직임, 회전등으로 얼굴의 특징점이 검출하지 못하는 경우가 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 얼굴 특징을 추출하는 새로운 능동적 방식을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 우선, 능동적 적외선 감지기를 사용하여 다양한 조명 조건 하에서 동공을 검출하고, 검출된 동공은 얼굴 움직임을 예측하는데 사용되어진다. 얼굴 움직임에 따라 특징이 국부적으로 부드럽게 변화한다고 할 때, 칼만 필터로 얼굴 특징을 추적할 수 있다. 제한된 동공 위치와 칼만 필터를 동시에 사용함으로 각각의 특징 지점을 정확하게 예상 할 수 있었고, Gabor 공간에서 예측 지점에 인접한 지점을 특징으로 추적할 수 있다. 패턴은 검출된 특징에서 공간적 연관성에서 추출한 특징들로 구성된다. 실험을 통하여 다양한 조명과 얼굴 방향, 표정 하에서 제안된 능동적 방법의 얼굴 추적의 실효성을 입증하였다.

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