To investigate the fatigue characteristic of upper limbs, this study analyzed RMS(root mean square) and MPF(mean power frequency) value between initial and terminal stages of each experiment condition. And the effect of intermittent endurance time was eva
본 연구에서는 운전자의 피로감을 경감시킬 수 있는 자동차용 향 분사 시스템을 개발하였다. 또한 향 분사시스템의 운전자 적응 특성을 분석하였다. 향 분사 시스템은 휘발된 향을 산소 (공기)와 혼합시켜 외부로 분사하는 방식을 이용하였다. 8051 마이크로프로세서를 이용하여 2-Port Solenoid Valve의 on/off 시간을 변경 가능하도록 하였고 이를 통해 향 분사량을 제어할 수 있도록 하였다. 평균나이 22±2세인 남녀 대학생 20명을 대상으로 네 가지 천연 향 (쟈스민 30%, 쟈스민 50%, 페파민트 30%, 페파민트 50%)을 사용하여 향의 적응화가 발생하는 시간과 향에 대한 적응화가 제거되는 시간을 결정하는 실험을 수행하였다. 실험 결과 쟈스민 30% 향의 적응화 발생시간은 1분 28초, 적응화 제거시간은 3분 15초, 쟈스민 50% 향의 적응화 발생시간은 2분 41초, 적응화 제거시간은 4분 3초, 페파민트 30% 향의 적응화 발생시간은 1분 47초, 적응화 제거시간은 2분 59초, 페파민트 50% 향의 적응화 발생시간은 1분 58초, 적응화 제거시간은 4분 11초였다.
본 연구에서는 상지의 10개 근육에 대한 근전도 측정을 통하여 얻어진 RMS와 MPF의 변화량을 이용하여 작업-휴식 주기에 따른 피로도 특성을 분석하였다. 평균 RMS의 변화량 분석에서는 실험조건에 관계없이 전체적으로 작업 시작시점과 종결시점의 비교에서 평균 RMS값이 증가하는 경향을 보였으며, 힘 발휘 형태 중 push, pull 및 down의 경우 각각의 주동근들은 %MVC에 대해, 그리고 up의 경우 %MVC, 어깨 굴곡 그리고 팔꿈치 굴곡에 대하여 유의적인 차이를 보였다. 작업-휴식 주기에 따른 RMS변화량의 분석에서는 의무사이클이 50% 이상이 될 때 평균 RMS의 변화량이 상당히 증가함을 보여줌으로써 작업과 휴식시간의 관계가 작업에 따른 피로를 증대시키는 것으로 나타났으며, 특히 %MVC가 커질수록 이러한 의무사이클의 영향은 더욱 커지는 것으로 나타났다. MPF분석에서는 push의 척측수근굴과 up의 상완이두근이 %MVC에 대하여 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었으며, push와 down은 10%MVC에서는 대체로 MPF값이 높은 주파수대로 전이하는 경향을 보였으며, up의 경우에는 %MVC에 관계없이 낮은 주파수대로 전이하는 경향을 보였다. 특히 up과 down에 대한 의무사이클의 분석에서는 30%MVC 이하의 작업에서는 의무사이클이 33%일 때도 감소하는 경향을 보였다.
조명 색온도에 따른 작업자의 피로도를 평가하기 위하여 세 종류의 조명 색온도(2700 K, 4000 K, 6500 K)를 실험변수로 하여 모니터상에서 오류수정 작업이 수행되었다. 색온도의 변화에 따른 인체의 영향을 평가하기 위하여 먼저 주관평가와 작업수행도의 상관관계를 분석하였다. 시각피로·정신피로와 집중도에 관한 주관평가를 실시한 결과, 2700 K에서 시각피로 및 정신피로가 가장 적고 집중도가 높으며 작업수행도가 가장 좋았다. 6500 K에서 정신피로를 가장 많이 느끼고 집중도가 제일 낮았으나, 시각피로를 가장 많이 느낀 4000 K에서의 작업수행도가 가장 낮았다. 결과적으로 세 가지 색온도 조건 중 2700 K가 모니터상의 오류수정 작업에 가장 적합하다고 할 수 있다.
In rehabilitation programs involving muscle re-education and endurance exercise, it is necessary to confirm when fatigue occurs. It is also necessary to quantify fatigue, to confirm whether the muscle has been exercised sufficiently. In general, as fatigue occurs, the force-generating ability of the muscle is reduced. If the median frequency (MDF) obtained from electromyogram (EMG) power spectrum is correlated highly with work, then the timing and degree of fatigue may be confirmed. This study examined the relationship between work and MDF obtained from the EMG power spectrum during repetitive isokinetic exercise. Surface EMG signals were collected from biceps brachii and vastus lateralis of 52 normal subjects (26 males, 26 females) at and while performing an isokinetic exercise. The exercise was finished at 25% of peak work. MDF data was obtained using a moving fast Fourier transformation (FFT), and random noise was removed using the inverse FFT, then a new MDF data was obtained from the main signal. There was a high correlation between work and MDF during repetitiv isokinetic exercise in the biceps brachii and vastus lateralis of males and the biceps brachii of females (r=.50~.77). However, there was a low correlation between work and MDF in the vastus lateralis of females (r=.06~.19).
본 연구에서는 요소를 사용하지 않는 새로운 해석방법인 EFG(Element-Free Galerkin)법을 사용하여 복수의 초기균열을 지닌 강재가 반복피로하중을 받는 경우 균열들이 점진적으로 성장하여 부재가 파단에 이르는 과정을 해석적으로 규명하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 일반적인 피로균열성장법칙을 EFG법을 이용한 균열해석 알고리즘에 적용하여 복수의 균열들이 각각의 응력상태에 따라 차별적으로 성장해 나가는 과정을 해석할 수 있는 알고리즘을 도입하고 이를 바탕으로 다양한 하중상태하에서 복수의 균열들의 성장경로를 추정함과 동시에 이에 따른 잔존수명을 산정할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안된 해석방법을 피로균열 발생빈도가 큰 몇가지의 강부재 형태에 적용해 본 결과 다수균열 함유 부재의 피로균열 성장거동과 균열들의 피로수명을 성공적으로 예측할 수 있었다.
The purpose of this study was to assess the fatigue in lumbar and abdominal muscles in patients with chronic low back pain compared with normal subjects using spectral analysis with mean power frequency and median power frequency. The experimental group consisted of twenty subjects who had experienced chronic low back pain for over one year after the onset day. A control group consisted of twenty normal subjects with no history of low back pain. All subjects stood in an apparatus to perform sustained contraction in the lumbar and abdominal muscles for 30 seconds with 60% maximal voluntary isometric contraction (MVIC). The resulting electromyographic (EMG) recorded time serial data were transformed into frequency serial data by Fast Fourier Transformation (FFT). The results were as follows: 1) lumbar muscles measured, the frequency change ratio of both median power frequency and mean power frequency was significantly greater for experimental group compared with control group group (p<0.05). In measured two abdominal muscles (inferior rectus abdominis, obliquus externus abdominis) except superior rectus abdominis, the frequency change ratio of both median power frequency and mean power frequency was significantly greater for experimental group compared with control group (p<0.05). 2) In all three (longissimus thoracis, iliocostalis lumborum, multifidus) lumbar muscles measured, the initial frequency value of both median power frequency and mean power frequency was significantly lower for the experimental group compared with the control group (p<0.05). In the two (inferior rectus abdominis, obliquus externus abdominis) abdominal muscles measured (superior rectus abdominis not included), the initial frequency value of both median power frequency and mean power frequency was significantly lower for the experimental group compared with the control group (p<0.05). These results suggest that in patients with chronic low back pain there is a trend for more fatigue to occur in both lumbar and abdominal muscles than in the normal control group. This would seem to suggest that in treatment programs for patients with chronic low back pain, improvement of endurance in all trunk muscles should be considered.
Trunk holding test (Sorensen test) appear to have more value than strength test in prediction the occurrence of low back pain. Electromyographic activity of trunk extensor muscles during these test may provide clues to the etiology of neuromuscular-based low back pain. This study investigated the difference in back muscle endurance between healthy adult men and women using surface electromyographic (EMG) power spectral analysis. Thirty hea1thy subjects (15 men and 15 women) performed an unsupported trunk holding test for 60 seconds. Recording surface electrodes were placed over the erector spinae medially and laterally at vertebral levels of and . Slope of total frequency was evaluated using the MP100WSW Fast Fourier Transform spectrum analysis program. The slopes of all indices of back muscle fatigue, except right , were significantly steeper in men than in women (p<0.05). Our results indicated that the trunk holding test using EMG power spectral analysis of erector spinae muscles is useful for the evaluation of fatigue rate of these muscles. Our results also showed a higher muscle endurance in healthy adult women than in men.
해양구조물의 피로파괴 형태는매우다양하며 설계단계에서 구조요소의 피로수명 예측은중요하다. 각가지
피로해석 방법에 대해서 연구가 활발히 진행되었으며 접근방법에 대한 논의도 활발한 연구와 함께 진행되었
다.
본 논문에서는 피로해석 방법중 스펙트랄 방법과 그 구성요소에 대해서 연구되었으며 간략화된 피로해석
방법이 제시되었고 그 특성이 비교 검토되었다. 두가지 피로해석 방법의 장단점이 조사되었고 관련된 인자인
웅력집중계수, 웅력폭-수명 관계 곡선 또한 연구되었다.
전형적인 반 잠수식시추선의 브레이싱 부재의 피로수명 예측을 위하여 간략화된 피로해석 방법과 스팩트랄
피로해석 방법이 작용되었으며 이롤 통하여 두 방법의 유용성이 확인되었다. 또한 간략화된 피로해석 방법을
이용한 민감도 해석이 수행되었다. 본 논문에서 수행된 피로해석 결과는 스펙트랄 피로해석 방법이 보다 현실
적인 피로수명 예측을 할 수 있는 방법이라는 사실올 보여주었다.
대부분의 선체 및 해양구조물은 용접을 통해서 만들어지며 이러한 구조물들은 항상 변화되는 하중에 노출된다. 본 논문에서는 T형 용접이음부의 응력집중과 피로특성규명을 위하여 수치해석적 방법을 통한 연구결과를 실험결과와 비교 검토하였다. 특히 필렛용접, 완전 용입용접, 부분 용입용접부의 특성을 응력집중과 피로강도면에서 연구하여ㅛ으며 이를 위한 파라메터로는 불 용입부의 길이, 각장의 크기 및 형태, 삽입판의 각도등을 채택하였다. 최적의 용접을 위하여 각 파라메터의 선정을 효과적으로 할 수 있도록 응력 및 피로수명분표, S-N선도를 정리하엿으며 필렛용접이 용입용접을 대신하여 사용될 수 있는 근거를 제시하였다. 본 연구결과는 실제 현장에서 구조의 용접이음부 형태 선정에 지침이 될 수 있다.
철도, 항공 및 기계구조물등의 많은 설계문제에서는 반복하중의 영향을 받기 때문에 제조와 품질제어 공정에서 특히, 반복하중의 영향이 심한 구조부품의 피로균열에 대한 연구가 충분히 선행되어야 한다. Paris법칙에서 응력확대계수범위 .DELTA.K에 10%오차를 수반하면 피로수명 N에는 50%정도의 오차를 초래할 만큼 민감도가 매우 크다. 그러나, 선형탄성파괴역학에 근거한 p-version 유한요소법은 응력확대계수를 산정하는데 있어서 종래의 h-version 유한요소법에 비해 훨씬 적합함이 증명되고 있다. 제안된 해석법의 효율성을 입증하기 위해 철도차량의 연결접합부에 있는 T-joint부위의 피로균열해석과 원공이 있는 유한판의 원공주위에서 발생되는 균열해석이 수행되었다.
In this study, fatigue cracks in welled joints of gusset plate at the lower flange of the plate girder bridge, field measurements were carried out and their test results were analyzed. Results obtained are summarized as follows. The proposed the reliability of the reinforcement effect by comparing the maximum stress value with the limit of the fatigue detailed category E.
대형 용접 구조물에 대한 피로설계 수명의 예측은 일반적으로 Palmgren Miner과 등가손상도 방법 또는 선형누적손상도 방법을 사용한다. 또한 용접 구조물에서 피로 균열이 발생되면 잔존 수명은 S-N 곡선과 선형 파괴역학에 기초하여 예측되고 있다. 본 연구에서는 면외거 셋 용접이음의 3차원 피로균열 진전거동과 피로수명을 예측하기 위하여 피로 시험을 실시하였다. 면외거셋 용접이음의 3차원 피로균열진전 해석은 NX NASTRAN 및 FRANC3D를 이용하여 유한요소 해석을 실시하였다. 면외거셋 용접이음의 균열 형상비, 초기균열 크기 및 응력비에 미치는 영향을 검토하기 위하여 피로균열진전 해석을 실시하였다. 또한 초기균열크기, 균열 형상비와 응력비의 변화에 따른 3차원 피로균열진 전 해석 결과와 피로시험결과를 비교하였다. 피로균열진전 해석결과, 피로균열 진전속도와 응력확대계수와의 관계에서 피로시험과 유사하게 나타남을 확인하였으며, 면외거셋 용접이음의 피로수명을 추정할 수 있음을 확인하였다.
A fatigue crack occurred in the vicinity of the center-stay area is generated. Therefore, the stress and caused of occurrence of each member are analyzed by measurement. When similar cases occur in the future, they shall be utilized as basic data such as research methods and establishment of mesures for maintenance.