In this study, the fatigue properties of press die steel, such as SKD11, and three high-durability die steel for the cold forming of ultra-high-strength steel sheets are evaluated. Specimens for fatigue, tensile, and hardness tests are manufactured through the heat treatment recommended by steelmakers and ultra-high precision processing. The general mechanical properties and fatigue properties are derived from hardness, tensile, and fatigue tests for four die steel. The tensile and fatigue properties of die steel derived through the tests are compared and analyzed. In particular, the correlation between the fatigue limit and the general mechanical properties such as tensile strength and elongation is analyzed, which allows relational expressions to be obtained through regression analysis. Finally, the study confirms that applying high-durability die steel is necessary for improving the die life in the manufacturing of press dies for ultra-high-strength steel sheets.

Pipe for water supply is one of the important parts that supply water to home, factory and so on. Water leakage in pipe for water supply due to deterioration, ground sinking and earthquake leads to enormous economical loss. Therefore, pipe for water supply should be designed to satisfy the requirement of, for instance, structural stability and fatigue durability. The purpose of this study was to investigate the fatigue durability of flexible joint for relaxing the impact due to earthquake and ground sinking. For this purpose, flexible joint was simulated using dynamic characteristics and fatigue life. As the results, the problem of fatigue durability may occur when flexible joint and pipe for water supply are treated as rigid body in simulation. Thus it means that the role of packing in flexible joint is very important and packing should be designed as optimal conditions that are considered fatigue durability as well as waterproof.

본 논문에서는 와이어 하네스의 피로 내구 수명을 예측하기 위해 와이어, 번들, 실차단계의 유한요소 해석 방법론이 연구되었고 이를 위한 피로 내구 시험 기기가 개발되었다. 와이어 하네스 시스템을 구성하는 5가지 종류의 와이어에 대한 응력-수명 그래프를 얻기 위해 개발된 피로 시험기를 이용하여 반복 굽힘 움직임을 인가하였다. 와이어를 구성하는 도선과 피복의 재료 모델링을 위해 혼합의 법칙이 적용된 등가모델을 이용하였다. 번들 해석과 시험을 통하여 와이어 간의 접촉조건과 번들의 테이핑조건이 정립되었다. 와이어 및 번들 단계의 결과들은 실차 단계의 해석에 적용되었다. 실차단계의 해석을 위해 번들과 그로맷으로 구성된 와이어 하네스 시스템을 수치적으로 모델링 하였으며, 차량 문의 개폐조건이 와이어 간의 접촉조건과 함께 적용되었다. 유한요소 해석을 이용한 실차 모델의 피로 내구 해석을 통해 70만회 이상의 피로 수명이 도출 되었으며, 실차 조건의 시험 결과와비교하여 타당성을 검증하였다.

The refraction expansion joints have been newly developed by complementing the problems of shock, noise, replaceability, displacement in the direction perpendicular to bridge, vertical difference, which are problems of existing expansion joints. The Refraction expansion joints are characterized by continuous surfaces with small impact and low noise. The behavior of the Refraction expansion joints performs the bridge expansion behavior by rotation of the link. In the rotational behavior of the link, the bolt is the central axis of the behavior. Therefore, it can be said that the durability of the bolt is very important. However, the theoretical and experimental verification of the bolt durability of the Refraction expansion joint is lacking. In this paper, to verify the fatigue durability of the bolt, test specimens with a 300 mm Refraction expansion joint were fabricated. A strain gauge dedicated to the bolt was installed inside the manufactured test specimen bolt. The test method was applied in accordance with KS F 4425. The fatigue durability of the bolts assembled inside the diaphragm expansion joint was confirmed by the repeated fatigue test of 2,000,000 cycles.

클램프 조인트를 이용하여 도로교 바닥판에 적용하기 위하여 실물 크기의 보 공시체를 이용하여 피로 내구성 실험을 수행 하였다. 실제 바닥판에서 발생하는 응력 상태를 가정하여 조인트 부에 주로 전단력이 작용하는 공시체(RC Type), 휨모멘트가 주로 작용하는 공시체(PSC Type), 순전단 타입공시체 3종류에 대해서 내구성 평가를 실시하였다. 클램프 조인트의 보 공시체에 대한 휨/전단 피로 실험의 결과 현행 설계 하중레벨에서는 클램프 조인트는 루프 철근의 겹침길이에 상관없이 충분한 피로 내구성을 가지고 있다. 또한, 반복하중에 의한 피로 내구성 실험에 있어서도 조인트부의 강성 저하에 의한 변형을 고려하여 조인트 폭은 1.5D 이상으로 하면 충분한내구성이 있다는 결과를 얻었다.

최근 연구들은 특별한 정착장치 없이 실험보 하면을 CFS로 보강한 RC보에 반복하중이 작용하면 보강재 단부 접착계면이 피로파괴 된다고 보고하였다. 본 연구에서는 접착계면의 피로파괴를 지연 또는 방지시켜 피로내구성을 향상시키기 위해 단부측에 U형 밴드를 보강한 후 최대 100만회 피로실험을 실시하였다. 보강보 종류는 CFS를 하면 보강한 1겹 무밴드, 하면 및 단부를 U형 밴드로 보강한 1겹 U밴드와 3겹 U밴드가 있다. 실험변수들로는 단부의 U형 밴드 유무, CFS의 겹수, 정적실험으로부터 구한 정적 최대하중의 60%～90%의 재하하중 범위 등이 있다. 실험결과를 이용하여 파괴모드, 반복횟수-처짐 관계를 비교 분석하였다. 실험 결과에 의하면 단부의 U형 밴드는 접착계면의 부착파괴를 방지하고 콘크리트 모체와 CFS를 일체거동하게 하며, 피로강도 증가에 상당한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.