In order to investigate the low-cycle fatigue behavior of Inconel 718 alloy used for pressure vessels, the strain-controlled fatigue test was performed in the room and high temperatures of 550°C. High temperature test was done using an electric furnace attached on the hydraulic fatigue test system. Tensile strength and elastic modulus of the Inconel 718 alloy at the temperature of 550°C decreased by 8% and 10%, respectively, compared to those at the room temperature. Subjected to the repeated cyclic loading under the strain-control, the material exhibited cyclic softening behavior with decreasing yield strength at both room and high temperatures. The low-cycle fatigue properties determined in this research could be effectively used for the fatigue life estimation of high temperature components made of Inconel 718 alloy.

This paper studies the effect of a playtykurtic excitation signal on fatigue life. In general, a vibration test uses an excitation signal having a normal distribution of kurtosis 3. However, a vibration signal generated in a product’s operation environment has usually a non-normal distribution. This paper uses ZMNL method to generate a playtykurtic excitation signal having the equivalent power spectrum density with a reference vibration profile. This paper proposes a method which uses a fatigue damage spectrum ratio for studying the effect of a playtykurtic excitation signal on fatigue life. The fatigue spectrum damage ratio is obtained by dividing a fatigue damage spectrum acquired using the acceleration profile in which all conditions are the same except for the kurtosis by a fatigue damage spectrum acquired theoretically. This paper shows that the signal of kurtosis less than 3 can increase the fatigue damage spectrum by more than 2 to 4 times compared to the signal of kurtosis 3 using the fatigue damage spectrum ratio.

In this study, we studied the damage area detection of the composite tension specimens under fatigue loading by using image processing techniques. The aim of this study is to detect the area of the damage region on the basis of original image. Basically we have used Matlab program. This study analyzed a total of six specimens under cyclic loading and the results using a user algorithm and analysis procedures of step 7. The damaged area was well detected except 3,000 cyclic loading. Accuracy of damage area detection is determined to be excellent by 83.3%(5/6). In general, however, in order to automatically detect the damaged area must develop an algorithm for setting the number of multi-threshold automatically. This is to perform the studies in the future.

Mechanical fatigue tests which consist of an alternate load and compression cycle show that droppers for 400km/h operation have cyclic mechanical strength of 300N with compression amplitude 0.05m. Numerical simulations for forces on the dropper during the passage of a train tell that dynamic forces can be varied up to 15% due to installation tolerance. Taking into account of the 15% variation, we end up with the maximum allowable peak load of 260N for the dropper. Peak value of measured forces on the dropper at the speed of 400km/h is 152N, which is less than the maximum allowable peak load of 260N. Conclusively, the possibility of fatigue fracture for the dropper is quite low.

This study investigates the safety and life during the fatigue load by the configuration of seat frame. On back frame at seat frame, the life and damage are analyzed. The deformation and equivalent stress are compared with each other through the vibration analysis, The result of this study through the analysis can be applied to develop the automotive seat frame with durabilty and safety.

Loss of postural stability can possibly lead to slip and fall accidents in the number of workplaces and everyday life. This study was aimed to examine the effects of whole body fatigue and partially limited visual field on the ability of maintaining postural balance during quiet standing. A group of twelve healthy male subjects participated in the experiment. Before and after experiencing the whole body fatigue induced by bicycling exercises, the position coordinates of subject’s center of pressure (COP) were obtained under the two levels of visual field condition (i.e., open visual field and limited visual field). Four levels of the whole body fatigue examined were rest, 300watt, 600watt, and 900watt. Position coordinates of COPs measured on a force plate were then converted into the total length of postural sway path in both the medio-lateral (ML) direction and the anterior-posterior (AP) direction. Two-way ANOVA result showed that the length of sway path in the AP direction became significantly larger as the whole body fatigue accumulated. Post-hoc test revealed statistically significant differences between rest and 900watt and between 300watt and 900watt. The significant increase of the sway length was also found when the visual field was partially obstructed by the boxes. In the ML direction, however, there was no statistically significant difference of the postural sway in both the AP and ML directions. The results imply that the ability of maintaining postural stability can be reduced significantly due to such tasks along with whole body fatigue. The postural balance can also be impaired by the limited visual field.

목 적: 개인맞춤형 LED 조명이 눈 피로 감소에 미치는 영향을 ERP 분석을 통해 알아보고자 하였다. 방 법: 안질환이 없는 성인 남녀 23명을 대상으로 눈이 가장 편하다고 느끼는 LED학습조명의 색채를 자 각적으로 선택하게 하여 개인이 선택한 색채조명에서 2시간 동안 독서 후 EEG를 측정하였다. 개인맞춤형 LED 조명과 동일한 조도의 백색 LED 광원을 대조군 조명으로 선택하였다. 결 과: 개인맞춤형 LED 조명에서 Cz영역의 P3 성분의 정점 높이가 비교 조명에 비해 증가하는 경향을 보였지만 유의성은 없었다. 그러나 Pz영역에서 P3성분의 더 빠른 지연시간과 더 큰 정점 높이를 나타내어 눈 피로의 감소효과를 확인할 수 있었다(p<0.05). 결 론: 개인맞춤형 LED 조명이 눈 피로를 감소시키는데 도움이 되는 것을 확인 할 수 있었으며, 유익한 학습 환경을 제공하는데 도움이 되는 기초자료로 활용될 수 있으리라 생각된다.

The characteristics of stress distribution and fatigue life have been investigated in the road mower head system using FEM(Finite Element Method). There is high stress distribution around the coupling part with non-uniform load from the irregular road surface. Maximum equivalent stress especially occurs in the fixed plate and the pillar of the head device with maximum deformation at the rotation axis frame of the mower system. Fatigue life tests were also performed with SAE bracket history, SAE transmission, and sample history conditions. SAE bracket history and SAE transmission predicted the possibility of high damage while Sample history showed a stable trend. These results will be applicable in optimal design for various systems equipped with mower head system.

CFRP hardened by carbon fiber and resin has the property of high strength and low weight. Specifically, the strong feature against the external vibration environment is shown as CFRP is designed with the structure of multi-axes. So, CFRP in place of metal has been used at the various fields. CFRP specimens for mode Ⅱ are applied with the repetitive fatigue load in this study. These specimens have the fiber layer angles of 30°, 45° and 60°. The material properties of specimens are investigated with the result of fatigue fracture due to this load. As the study result, the smallest and largest reaction forces of 500 N and 540 N are shown at the layer angle of 30° and 60° respectively among these specimens. The separation of adhesive interface at 4000 fatigue cycles is happened earliest in case of the layer angle of 60°. But the separation of adhesive interface at 11000 fatigue cycles is happened latest in case of the layer angle of 45°. Through the result of fatigue property, it is thought that the basis data can be applied to evaluate the safety at CFRP structure applied with fatigue.

In this study, we numerically analyze fatigue cracks of curved pipes under cyclic loadings. Numerical models of the curved pipes are developed. The models are verified with the experimental results in terms of fatigue lives and development process of the fatigue cracks. Erosion technique is applied to the solid elements in order to describe shapes of the fatigue cracks and estimate the fatigue lives. Also, development of the fatigue cracks is described by allocating sufficient number of solid elements in the radial direction. Fatigue lives and shapes of the crack resulting from numerical analyses show good agreement with those of the experiment considering ±100mm displacement. In addition, estimation of the fatigue life caused by displacement with different magnitude is conducted. We expect that the model can be applied to understand the relation between fatigue lives and characteristics of pipes or loadings.

본 연구에서는 수치해석을 통하여 반복하중으로 인해 곡관에 형성되는 피로균열에 대한 분석을 수행하였다. 곡관의 수치해석 모델을 개발하였으며, 균열 형성 시점과 형성 과정에 기초하여 수치해석 모델을 검증하였다. 요소에 erosion 기능을 적용하여 피로균열을 표현하고 형성 시점을 추정하고자 하였으며, 두께방향으로 다수의 요소를 배치하여 균열의 형성 과정 또한 모사하고자 하였다. 100 mm 변위에 대한 실험결과와 비교하여 균열의 형성 시점 및 형상이 잘 일치하는 것을 확인하였으며, 추가적인 다른 변위에 대한 균열의 형성 시점 또한 예측하였다. 본 모델을 사용하여 다양한 형태의 하중에 대해 해석을 수행한다면 곡관의 형상 및 특성에 따른 하중과 균열 형성시점의 관계를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

PURPOSES: The nonlinear model of fatigue cracking is typically used for determining the maintenance period. However, this requires that the model parameters be known. In this study, the particle filter (PF) method was used to determine various statistical parameters such as the mean and standard deviation values for the nonlinear model of fatigue cracking. METHODS: The PF method was used to determine various statistical parameters for the nonlinear model of fatigue cracking, such as the mean and standard deviation. RESULTS : On comparing the values obtained using the PF method and the least square (LS) method, it was found that PF method was suitable for determining the statistical parameters to be used in the nonlinear model of fatigue cracking. CONCLUSIONS : The values obtained using the PF method were as accurate as those obtained using the LS method. Furthermore, reliability design can be applied because the statistical parameters of mean and standard deviation can be obtained through the PF method.

As CFRP as the single material has various material properties, it has been used at many fields. CFRP is utilized at the mechanical structure on the basis of the brittle fracture property and the performance of vibration damping. CFRP composed of multiple axes has the high natural frequency. It is shown to have more reinforced material property with the fiber design. This paper investigates the fatigue property of the bonded specimen for mode 1 at the laminate angles of 30°, 45° and 60°. According to the fiber design, each specimen bonded with the laminate angle is shown to have different fatigue property repectively. As the laminate angle is increased, the reaction force tends to be increased. In this paper, the laminate angle through the fiber design of CFRP is applied and the fatigue property at mode 1 is investigated. Through the study result, The safety of fatigue fracture is also checked at applying to the composite structure.

상부 탑재형 노내계측기(TM-ICI) 개발은 원자로하부헤드 대신 원자로상부헤드로 계측기를 삽입함으로써 중대사고 위험을 줄이기 위해 진행 중이다. 이 개발 과제의 일환으로, NUREG/CR-6909와 Code Case N-761의 두 방법에 따라 TM-ICI 노즐에 대한 환경피로평가가 수행되었다. TM-ICI 노즐은 level A, level B 및 시험 조건에서의 과도조건에 따른 하중을 받는데 이에 대해 피로평가를 해야 한다. 원자로냉각재환경이 고려된 TM-ICI 노즐의 누적사용계수는 1이하로 평가되었고, 이는 ASME Code 허용기준을 만족한다.

목 적: 3D TV에서 2D 및 3D 영상 시청 전, 후 피로도와 시기능 변화를 피로도 설문지(Simulator Sickness Questionnaire)와 시기능 검사를 통해 비교 분석하였다. 방 법: 시기능의 이상이 없고 3D 입체영상 시청이 가능하며 양안 교정시력 0.8 이상인 23-29세(평균 연 령 25.3±1.6세)의 15명을 대상으로 하였다. 47인치 3D TV를 이용하여 2.5m 거리에서 30분 길이의 2D 및 3D 영화를 시청하였다. 시청 전, 후 피로도(5가지 범주, 28가지 항목의 설문) 및 시기능(원거리 및 근거리 사위, 폭주 근점, 상대조절력 등)을 검사하여 분석하였다. 결 과: 2D 및 3D 영상 시청 전, 후에 피로도 검사에서 2D 영상에서는 흐려 보임(p=0.019), 건조함 (p=0.023), 피로함(p=0.003)이 영상 시청 후 통계적으로 유의하게 증가하였고 3D영상에서는 피로함 (p=0.019), 어지러움(p=0.047)이 영상 시청 후 통계적으로 유의하게 증가하는 결과를 보였다. 총 28개의 항 목 중에 2D에서 3개 항목, 3D에서 2개 항목에서만 차이가 있었고, 그 점수 변화는 크지 않았다. 또한 시기 능 검사에서는 모든 항목에서 유의한 변화가 나타나지 않았다. 결 론: 2D 및 3D 영상 시청 전, 후에 피로감은 동일하게 측정되었다. 이는 3D 영상 전후 피로도가 증가했 다는 이전의 보고와 다른 결과이다. 이는 본 실험과 이전 보고들의 3D 시청 환경(3D 컨텐츠, 시청 거리, 3D 영상 표시 장치 등)이 다르기 때문으로 생각된다. 이는 또한 3D TV 시청 시 특정 조건에서는 피로감이 2D에 비교하여 심각하지 않을 수 있다는 것을 의미한다.

The residual stress analysis and fatigue test of a steel plate with a hole were performed in order to investigate the effects of the cold expansion on the fatigue life of the plate. The cold expansion method is a metal forming process by expanding a hole in order to induce compressive tangential residual stresses near the hole. In this research, a S45C steel plate of 3.2 mm thickness with a hole of 4.318 mm diameter was cold expanded by using a mandrel, resulting in a degree of expansion 1.47%. A significant amount of compressive tangential residual stress of 502 MPa at the hole surface was calculated using the finite element analysis and the compressive residual stress was more widely spreaded in the entry and exit planes than the mid plane in the plate thickness. The compressive tangential residual stresses showed a very beneficial influence on the fatigue life of the plate by increasing 1.2 to 2 times longer lives compared to the plate without cold expansion, depending on the applied load levels. Fatigue crack initiated and propagated at the hole surface of the mandrel entrance region, where relatively lower magnitude of compressive residual stress was found than the other region.

승무원의 피로는 해양사고의 주요 원인으로 인식되고 있다. 해양사고 원인의 대부분을 차지하는 인적오류를 예방하기 위한 다양한 방안이 강구되고 있으나 인적요인에 직접적인 영향을 미치는 승무원의 피로에 관한 체계적인 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구는 교원·학생·직원, 그리고 남성·여성과 같이 다양한 승선경력 및 업무 형태를 가지고 있는 실습선 한바다호 승무원 128명을 대상으로 87일간의 해양실크로드 항해탐험 동안 이들의 피로도 변화를 분석하였다. 승선기간에 따른 승무원의 피로도 변화는 설문조사와 간호사의 개별 면담을 통해 이루어졌고, 수집된 데이터는 정량적인 통계 처리를 실시하여 피로도 요인으로 분류한 후, 승선 집단별로 피로도 요인의 변화를 비교하였다. 연구 결과 승무원의 피로도 요인은 정신적 피로도, 생리적 피로도, 신체적 피로도로 분류되었고, 승선기간에 따른 직위별, 성별 피로도 변화에 대한 반복측정 분산분석 결과, 직위별로는 교수·부원 집단이 학생 집단보다 정신적, 신체적 피로도를 더 많이 느끼는 것으로 나타났고, 성별로는 여성 승무원이 남성 승무원에 비해 신체적 피로도를 더 많이 느끼는 것으로 나타났다.

입체 시각 피로는 3D 영상의 확산을 방해하는 가장 주된 요인으로 알려져 있다. 입체 시각 피로는 수렴과 조절의 불일치에 의하여 유발되는 것으로, 이 현상은 양안 시차를 포함하는 영상을 3D 디스플레이로 제시하는 경우 자극에 의하여 유발된 수렴 거리가 물리적인 조절 거리와 불일치하여 발생한다. 이는 실감을 증진시키기 위하여 입체 자극을 사용하는 경우 언제나 입체 시각 피로를 유발할 가능성이 있음을 의미한다. 따라서 입체 시각 피로를 감소시키기 위하여 직접적인 원인을 제거하려는 노력뿐만 아니라 이를 간접적으로 감소시키기 위한 노력 역시 필요하다. 이런 관점에서 본 연구는 입체 시각 피로에 영향을 미칠 가능성이 높은 상대적 시차, 시청 거리, 시청 방위 요인이 주관적 입체 시각 피로에 미치는 영향을 측정하고 입체 시각 피로를 최소화하기 위한 각 요인의 수준을 알아보고자 하였다. 그 결과 참가자들이 입체 시각 피로를 보고하는 경우는 상대적 시차의 교차 시차 크기가 7분 22초를 넘어설 때, 그리고 수직 시야각이 15도 보다 클 때라는 것을 확인하였다.

본 연구에서는 고강도 운동 후 전신진동이 근피로도 감소와 심박회복율에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 피험자 는 총 20명으로 진동을 제공받는 그룹과 진동을 제공받지 않는 그룹으로 구성되어 있다. 고강도 운동은 경사 8.5도와 보행속도 4km/h를 30분간 제공하였고, 그룹별 진동유무별 의자형 진동기 위에서 30분간 휴식을 취하였다. 전신진동자 극은 10Hz의 진동주파수와 5mm의 진폭을 제공하였다. 진동유무별 피로도 감소와 심박안정화 효과를 검증하기 위해 혈중 젖산농도와 실시간 심박수 변화를 측정하였다. 실험결과, 진동을 제공받는 그룹에서 95.2% 수준의 더 큰 근피로도 감소결과와 50.67%의 더 빠른 심박회복율 결과를 보였다. 이는 고강도 운동 후 전신진동이 근육속 혈관을 지속적으로 자극하여 운동 후 초과산소섭취를 빠르게 해소하고 혈액순환 기능을 증진시켜 피로도를 감소시킨다. 고강도 운동 후 전신진동을 이용한 휴식은 노약자나 여성들에게 운동 후 다른 육체적 활동 없이 마무리운동으로 긍정적 효과를 기대할 수 있다.