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구조설계

피로 설계 8 : 피로 설계 기법의 선정 안녕하세요? 이엔지베이는 구조해석 컨설팅 & 용역 전문 업체입니다. 강 구조물의 피로현상에 대해 장편에 걸쳐 포스팅을 개시할 계획입니다. 현업에서 경험할 수 있는 다양한 피로 현상과 용접의 피로 균열에 대한 내용을 다루게 됩니다. 1. 피로설계 기법의 선정 피로 설계에서 사용되는 기법은 4가지로 나뉩니다. 공칭 응력법(Nominal stress methods) 핫-스팟 응력(Hot-Spot stress) 유효노치 법(Effective notch methods) 파괴 역학(Fracture Mechanics) 그중에서 Hot Spot method와 effective notch method는 유한 요소(FE, Finite Element)를 기반으로 하는 기법으로 컴퓨터 시뮬레이션과 관련 있습니다. 요즘에는 파.. 더보기
피로 설계 7 : 하중 사이클 분석(Load Cycle Analysis) 안녕하세요? 이엔지베이는 구조해석 컨설팅 & 용역 전문 업체입니다. 강 구조물의 피로현상에 대해 장편에 걸쳐 포스팅을 개시할 계획입니다. 현업에서 경험할 수 있는 다양한 피로 현상과 용접의 피로 균열에 대한 내용을 다루게 됩니다. 1. 하중 분석의 중요성 피로 설계는 노치 효과, 응력 이력 그리고 수명을 고려한 구조물의 피로 강도가 외부 하중에 의해 가해지는 응력보다 크거나 같은지를 확인하는 것입니다. 그러나 설계 수명 동안의 모든 외부 하중(하중 사이클)은 측정이 어려우므로 일련의 가정을 통해 처리되며 이러한 가정은 불확실성을 가지고 있으므로 피로 강도와의 효율적 비교(관련 계수의 적용)는 피로 설계의 정확도와 직결되므로 매우 중요합니다. 일련의 “가정”을 통해 하중을 분석한다 할지라도, 우리는 최소한.. 더보기
피로 설계 6 : 용접 구조물의 피로 Part 3 - 용접 품질 및 결함의 평가 안녕하세요? 이엔지베이는 구조해석 컨설팅 & 용역 전문 업체입니다. 강 구조물의 피로현상에 대해 장편에 걸쳐 포스팅을 개시할 계획입니다. 현업에서 경험할 수 있는 다양한 피로 현상과 용접의 피로 균열에 대한 내용을 다루게 됩니다. 1. 용접 품질 및 결함의 평가 피로 상황에서 우수한 용접 품질을 결정하는 요인은 일반적으로 용접과 모재 사이의 매끄러운 하중 전달, 평평한 플랭크 각도(flank angle), 용접 토우의 큰 반경, 가능한 작은 언더컷과 탕경(cold laps)의 미발생입니다. 물론 모든 영역에서 해당 품질을 달성하는 것은 현실적인 대안이 되지 못하므로, 낮은 하중 사이클이 작용하는 영역에서(피로에 대한 영향이 낮은)는 개재물, 다공성, 언더컷, 융합 부족 등의 문제를 어느 정도 허용할 수 .. 더보기
피로 설계 4 : 용접 구조물의 피로 Part 1 - 노치효과 및 최적 목 두께 선정 안녕하세요? 이엔지베이는 구조해석 컨설팅 & 용역 전문 업체입니다. 강 구조물의 피로현상에 대해 장편에 걸쳐 포스팅을 개시할 계획입니다. 현업에서 경험할 수 있는 다양한 피로 현상과 용접의 피로 균열에 대한 내용을 다루게 됩니다. 1. 개요 용접과정 중에 발생하는 열은 재료를 변형시킵니다. 이러한 열적 영향은 열영향부(HAZ, Heat Affected Zone)의 생성을 통해 야금학적 전이를 발생시키게 되는데 이 HAZ는 경도가 증가된 영역과 연질 영역으로 구분됩니다. 또한, 이러한 경도차이와 함께 용접 후 냉각 시 수축 작용으로 인한 잔류 응력을 발생시키게 됩니다. 용접에 의한 결함은 매우 작은 반경을 갖는 토우(toe), 자동 용접에서 주로 발견되는 탕경(cold laps), 언더컷, root 결함,.. 더보기
피로 설계 3 : 모재(Non-welded material)의 피로 안녕하세요? 이엔지베이는 구조해석 컨설팅 & 용역 전문 업체입니다. 강 구조물의 피로현상에 대해 장편에 걸쳐 포스팅을 개시할 계획입니다. 현업에서 경험할 수 있는 다양한 피로 현상과 용접의 피로 균열에 대한 내용을 다루게 됩니다. 1. 개요 용접되지 않은 재료를 지칭하는 단어로 ‘모재’를 사용하겠습니다. 피로 설계에 있어서 모재를 사용한 설계가 가능하다면 가장 좋은 피로 설계 법이 될 것입니다. 피로 문제는 균열에서 시작되는데 모재는 이러한 균열의 시작을 매우 지연시킬 수 있기 때문이겠죠. 모재의 강도가 증가함에 따라 피로 강도 역시 함께 증가합니다. 때문에 모재의 경우 고강도강의 피로 강도는 당연히 연강(Mild Steel)보다 높습니다. 이러한 모재의 피로 강도는 강재의 강도, 표면 거칠기, 모서리 .. 더보기
다물체 동역학(Multi-Body Dynamics) & 강체 동역학(Rigid Body Dynamics) & 유연체 동역학(Flexible Body Dynamics) 다물체 동역학이란 무엇일까요? 다물체 동역학 해석을 통해 얻을 수 있는 정보들은 무엇이 있을까요? 1. MBD (Multi-Body Dynamics) 다물체 동역학(Multi-Body Dynamics)을 이용하면 여러 강체 요소들의 상대 운동에 의해 발생하는 조인트(Joint)의 다양한 물리량을 해석적으로 도출해 낼 수 있습니다. 가령, 굴삭기나 로봇팔과 같은 기계적 메커니즘으로 구동되는 기계장치의 경우 그 기계장치가 동작할 때 각 관절의 상대운동에 따른 반력, 변위, 속도, 가속도, 각속도, 각가속도 등의 물리량을 효과적으로 산출해 냅니다. 이것은 기계장치를 개발하는 과정에서 기계요소의 선정. 즉, 모터나 액추에이터 등과 같은 구동장치의 스펙을 선정하는데 매우 효과적입니다. 다물체 동역학을 통해 기계 .. 더보기