• 제목/요약/키워드: 피로도

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기계부품의 피로파괴사례 및 방지대책

  • 김재곤
    • 기계저널
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    • v.29 no.2
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    • pp.118-124
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    • 1989
  • 피로파괴의 발생원인을 살펴보면 다음과 같이 4가지로 구별된다. (1) 설계불량 (2) 가공불량 (3) 소재불량 (4) 부적절한 사용 그러나 현재 기계설계시 일반적으로 형상계수 및 충격계수를 포함한 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 간접적으로 설계시 반영되어 피로파괴는 주로 가공이나 원소재 불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다. 즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하한 경우가 많으며, 소재 역시 비금속 개재물이 다량 함유되어 있거나 열처리 특성이 조악한 소재가 사용되어 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우도 많다. 그 반면 사용자 측에서도 설계강도를 무시한 과부하를 인가하거나, 부식환경 혹은 고온에서 사용하여 피로파괴를 촉진시키는 경우도 있으므로 사용자도 설계조건을 인식하여 그 한계를 넘지 않도록 해야 한다. 피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 해석하기 어려운 경우가 많다. 결국 피로 파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.

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중공단면 복합소재 교량 바닥판의 실험적 피로특성 분석 (Experimental Fatigue Characteristics of Composite Bridge Deck of Hollow Section)

  • 이성우;홍기증
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • v.19 no.4
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    • pp.337-345
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    • 2006
  • 본 연구에서는 개발된 중공단면 복합소재 교량 바닥판에 대해 피로거동을 평가하기 위하여 거더 지지부에서의 압축피로 시험과 2.8m 길이의 휨시험체 모델에 대한 휨피로시험을 수행하였다. 피로하중은 도로교설계기준의 제시된 DB24 트럭 후륜 축하중에 대해 200만회까지 반복 재하하였으며, 압축피로시험의 경우에는 복합소재 바닥판 부재와 바닥판 튜브간의 연결부에 대한 피로성능을, 휨피로시험의 경우에는 복합소재 바닥판 및 주형연결부에 대한 피로성능을 분석하였다.

휨응력을 받는 바닥강판의 피로균열진전해석 (Fatigue Crack Growth Analysis of Steel Deckplates Under Bending Stress)

  • 최준혁;경갑수;최동호;장동일
    • 한국강구조학회 논문집
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    • v.11 no.4
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    • pp.409-416
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    • 1999
  • 반복하중을 받는 용접구조물의 피로수명 추정에 있어서 파괴역학을 이용한 피로균열 진전해석방법은 매우 유용하다. 휨응력을 받는 바닥강판의 피로균열 진전해석 문제에서는 균일한 축하중 하에서의 피로균열 진전해석 절차를 동일하게 적용할 수 있다. 본 연구에서는 휨응력하에서 피로균열 진전수명을 계산하는 방법을 제시하고 2차원 균열 문제에서의 피로균열 진전을 다루었다. 수치적으로 계산된 균열진전은 균열길이가 증가함에 따라 피로균열의 진전속도가 점차 감소하고 실험결과와 잘 일치하였다. 피로 수명은 초기균열길이와 균열형상에 따라 달라짐을 알 수 있었다.

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변이 기반 비대칭 필터링의 양안식 스테레오 비디오에서의 시각피로에 미치는 영향 고찰 (A Study on the Effect of Disparity-based Asymmetrical Filtering on Visual Fatigue in the Binocular Stereoscopic Video)

  • 엄기문;안충현;이수인
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • pp.149-152
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    • 2003
  • 기존의 양안식 스테레오 디스플레이 시스템은 장면 내에 매우 큰 변이를 가지는 물체가 존재 할 경우에 시각피로를 유발하여 오랜 시간동안 시청하기가 어렵게 된다. 본 논문에서는 변이 기반 비대칭 필터링 기법을 제안하고, 이 기법의 시각 피로도에 미치는 영향을 주관적 평가를 통하여 고찰하며, 아울러 교차변이(crossed disparity) 및 비교차변이(uncrossed disparity)에 따른 시각 피로도에 미치는 영향의 변화 또한 고찰하였다. 실험 결과, 변이기반 비대칭 필터링은 시각 피로의 측면에서는 비교차변이만 존재하는 영상의 경우에는 원래의 스테레오 영상에 비해 큰 영향이 없거나, 오히려 필터링 수준에 따라 오히려 시각적 피로가 심하게 되는 결과를 나타내었다. 또한 교차변이의 경우에는 시파피로가 필터링 수준을 높임에 따라 조금씩 시각피로가 개선되는 결과를 나타내었다. 따라서, 비대칭 필터링에 의한 시각피로의 개선효과는 스테레오 영상 내 변이 종류와 그 크기, 시청자의 주시전 등 여러 요인에 따라 달라질 수 있음을 앞 수 있었다.

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도시형 자기부상열차 대차 프레임의 피로강도 평가 (Fatigue Strength Evaluation of Bogie Frame of Urban Maglev Train)

  • 한정우;김흥섭;방제성;송시엽
    • 대한기계학회논문집A
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    • v.37 no.7
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    • pp.945-951
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    • 2013
  • 본 논문은 도시형 자기부상열차에 사용되는 대차프레임의 피로강도를 평가하는 방법을 제안하였다. 가상의 하중 시나리오로부터 구조해석을 수행하여 응력해석결과를 Goodman 선도상의 피로한계선도와 비교하였으며, UIC 규격에 적용되는 3단계의 피로조건을 적용하여 피로누적손상도(cumulative fatigue damge, D)를 계산하였다. 피로해석결과, Goodman 선도상에서 대차 프레임 사용소재인 A6005 알루미늄 합금 Butt 용접부의 피로한계선도를 초과하지 않았다. 가장 높은 피로손상도는 캐스팅 블록 및 전자석 폴 연결부로서 $1{\times}10^7$ cycles 기준으로 D=0.808로 계산되어 파손기준을 초과하지 않음을 확인하였다. 피로해석과 동일 조건으로 실시된 수직, 좌우, 전후 방향의 피로시험에서 대차 프레임의 어느 위치에서도 균열이 발생되지 않았으며, 이는 피로안전측으로 계산된 해석결과와 부합되는 결과이다.

비틀림 하중을 받는 고주파열처리 드라이브 차축의 피로수명 평가 (Fatigue Life Estimation of Induction-Hardened Drive Shaft Under Twisting Loads)

  • 김태영;김태안;한승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • v.41 no.6
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    • pp.567-573
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    • 2017
  • 자동차 부품 중 드라이브 샤프트는 엔진에서 발생하는 토크를 바퀴에 전달하는 동력 전달장치의 핵심 부품이다. 엔진에서 입력되는 비틀림 하중과 주행 중 발생하는 실동하중에 의한 부품의 파손을 방지하기 위해, 고주파 열처리로 강도 및 피로수명이 개선되고 있다. 본 연구에서는 고주파 열처리에 따른 드라이브 샤프트의 피로수명을 정량적으로 평가할 수 있는 피로수명 평가기법을 구축하였다. 드라이브 샤프트의 소재인 SAE10B38M2 강재로 모재 및 경화깊이가 서로 다른 고주파 열처리 시편 두 종을 제작하여 비틀림 하중 하에서의 전단 변형률 제어 피로시험을 진행하였고, 변형률-수명 피로수명 평가에 필요한 피로 물성값을 구하였다. 얻어진 피로 물성값을 이용하여 드라이브 샤프트의 변형률 기반 피로해석을 진행하였으며, 얻어진 피로수명 결과를 시제품 피로시험 결과와 비교하여 해석기법의 타당성을 검증하였다.

시큐리티 요원의 규칙적인 운동참여 활동이 감정노동과 피로도에 미치는 영향 (The Effects of Emotional Labor on Fatigue Scale of Private Security Guards in Regular Exercise)

  • 김의영
    • 시큐리티연구
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    • no.62
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    • pp.205-221
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    • 2020
  • 본 연구는 규칙적인 운동참여 시큐리티요원의 감정노동이 피로도에 미치는 영향을 규명하여 시큐리티 산업의 핵심인 시큐리티 종사원의 복지 및 근무환경을 개선하기 위한 기초자료를 제공하려는 목적으로 진행하였다. 시큐리티요원 260명의 설문응답을 최종 분석 자료로 사용하였으며 SPSS Windows 18.0 통계프로그램을 이용하여 요인분석, t-test, 상관분석, 중다회귀분석의 통계적 검정을 통하여 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 규칙적으로 운동에 참여하는 시큐리티요원이 운동에 참여하지 않는 시큐리티요원보다 피로도의 하위변인 즉, 신체적, 소진, 신경계의 피로가 낮게 나타났다. 둘째, 시큐리티요원의 감정노동의 하위변인 즉, 내면행동이 높아질수록 피로도는 낮아지고, 표면행동이 높아질수록 피로도는 높아지는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 시큐리티요원의 규칙적인 운동참여 활동이 감정노동을 낮추고, 피로를 개선시킬 수 있을 것으로 사료된다.

섬유 방향에 따른 복합재 피로특성에 관한 연구 (Fatigue Behavior of Composites with different Fiber Orientation)

  • 강태영;안효성;전흥재;박종찬
    • Composites Research
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    • v.34 no.2
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    • pp.77-81
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    • 2021
  • 복합재료의 높은 비강도와 비강성으로 인해 복합재료는 다양한 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 탄소 섬유 강화 복합재는 많은 기계적인 구조물에 널리 사용된다. 또한 이방성 특성을 갖는 탄소 섬유 강화복합재는 금속 재료와 달리 섬유 방향에 따라 피로 거동을 이해하는 것은 구조 설계에 있어서 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 비낌 축(off-axis) 시편에 따라 복합재료의 피로 수명에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 복합재료의 비낌 축 시편(0°, 10°, 30°, 45°, 60°, 90°)에 대해 인장 및 피로 시험을 수행하였다. 피로 시험 결과, 복합재의 피로 강도는 섬유 방향이 0도로부터 조금 벗어날수록 피로 강도가 크게 감소하였으며 많이 벗어날수록 적게 감소하였다. 이는 적층 각이 커질수록 섬유의 하중을 지지하는 역할이 감소했기 때문이다. 또한 복합재의 피로 선도에 비낌 축 각도를 평준화하는 피로 강도 비율을 도입하여 피로 수명의 경향을 분석하였다. 피로강도 비율(Ψ)-피로 수명 선도를 이용하여 적층 각도와 관계없이 피로 수명을 단일선으로 표현하였다. 피로 강도비율을 통해 평준화된 피로 선도를 이용하면 2개 이상의 비낌 축 각도를 가지는 복합재의 피로 선도만으로도 임의의 다른 비낌 축 각을 가진 동일한 복합재의 피로 수명 곡선의 도출이 가능하다.

지혜 깊어지는 건강: 40대를 지켜라 -휴식을 취해도 풀리지 않는 만성피로증후군

  • 최세희
    • 건강소식
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    • v.35 no.3
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    • pp.18-20
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    • 2011
  • 피로(疲勞)의 사전적 의미는 과로로 인해 정신이나 몸이 지쳐 힘든 상태를 말한다. 과도한 업무나 스트레스, 수면부족, 지나친 음주 등으로 인해 신체 리듬이 깨지면 피곤함을 쉽게 느끼게 된다. 대부분 충분한 휴식을 취하면 피곤함이 덜어지는데 휴식을 취해도 1개월 이상 피로가 계속되면 지속성(prolonged)피로, 6개월 이상 지속되면 만성(chronic)피로를 분류된다.

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