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피로파괴 / 피로응력 / S-N 곡선 / 피로한도 / 피로수명 연장 : 네이버 블로그
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피로강도, 피로한도, 피로한도 영향(상승, 저감)인자
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 피로강도, 피로한도, 피로한도 영향(상승, 저감)인자 Updating 1. 재료의 피로파괴 현상(S-N 곡선) 기계와 구조물에서는 변동하중이나 반복하중을 받는 곳이 아주 많이 있는데 변동 하중이나 반복회수를 아주 많이 받으면 허용 정하중보다 훨씬 작은 값으로서 재료의 성질을 변..아버지가 너에게 물려줄 수 있는 재산은, 오직 열정과 성실함, 그리고 다각적 사고하는 습관을 갖게 해주는 일 뿐. 시대를 앞서보는 혜안을 가지기 위해 오늘도 아버지는 스스로 성장해가는 중. 어서 함께하자, 아들아 : )
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피로현상, 피로파괴, 피로한도, S-N Curve
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 피로현상, 피로파괴, 피로한도, S-N Curve Updating 피로현상 1. 정의 : 재료에 반복적인 하중을 지속적으로 가하게 되면 그 재료의 강도가 저하되어 가는 현상이다. 2. 피로 파괴(Fatigue Fracure) 1) 반복적인 하중을 지속적으로 반복해서 동일 부위이ㅔ 가하게..
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피로 (재료) – 위키백과, 우리 모두의 백과사전
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피로한 도
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(그림자나무) 피로한도 영향인자
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- Most searched keywords: Whether you are looking for (그림자나무) 피로한도 영향인자 제 서브노트 중 주요문제를 엄선하여 올려드리겠습니다. 첫번째로 피로한도 및 영향인자 입니다. 건설기계기술사 기출문제 중 가장 많이 출제되었던 … 제 서브노트 중 주요문제를 엄선하여 올려드리겠습니다. 첫번째로 피로한도 및 영향인자 입니다. 건설기계기술사 기출문제 중 가장 많이 출제되었던 문제로서 피로한도의 정의, 피로곡선, 피로한도에 미치는 영향..
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학문적인 연구가 아닌 자격 취득을 위한 시험에서는 어떤 시험이든 기출문제가 기본이 되어야 합니다기출문제를 분석하여 자주 출제되는 문제를 기본으로 점차 공부범위를 넓혀 가시면 될 것 같습니다학문적인 연구는 자격 취득 후에도 충분히 가능합니다
문제) 피로한도 및 영향 인자에 대해 설명하시오답)I 피로한도 및 영향 인자1 피로파괴1) 재료에 허용 정하중보다 작은 반복하중이나 교번하중이 장기간 동안 작용해 파괴되는 현상2) 일반적으로 피로에 의한 균열은 부재 단면의 가장자리에 생겨서 파괴의 핵을 만들고 점차 진행되어 파괴됨2 피로곡선 (윌러곡선 S-N 곡선)- 어떤 응력 (S) 가 반복됐을 경우 파괴되기까지의 반복 횟수 (N) 을 나타내는 그래프
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피로한도 피로수명 피로한계 피로강도란
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피로한도 인장강도 피로강도 피로파괴 계산 향상
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피로강도, 피로한도, 피로한도 영향(상승, 저감)인자
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1. 재료의 피로파괴 현상(S-N 곡선)
기계와 구조물에서는 변동하중이나 반복하중을 받는 곳이 아주 많이 있는데 변동 하중이나 반복회수를 아주 많이 받으면 허용 정하중보다 훨씬 작은 값으로서 재료의 성질을 변화, 파괴하기 시작한다.
이것은 재료에 피로가 생긴 탓이고 특히 최대응력이 작용하고 있는 점의 근방에 미세한 균열이 발생하여 이것이 점차 진행, 드디어 파단하게 된다.
이러한 현상을 피로파괴 라 한다.
응력 진폭이 작을수록 반복횟수가 증가, 응력진폭이 어느값 이하이면 무한히 반복하여도 파괴되지 않음
반복응력 S와 반복수 N을 표시하는 곡선으로 수평부의 응력은 반복을 주어도 재료가 파괴되지 않는 최대응력이다.
이 응력을 피로 한도라 한다.
2. 피로란
기계나 구조물 중에서 피스톤이나 커넥팅 로드와 같이 인장과 압축을 되풀이 해서 받는 부분이 있는데, 이러한 경우 그 응력이 인장(압축) 강도 보다 휠씬 작더라도, 이것을 오랜 시간에 걸쳐서 연속적으로 되풀이 하여 작용시키면, 파괴되는데 이 같은 현상을 피로 파괴라 함
3. 피로강도: 피로 파괴를 일으키지 않는 최대한계응력
4. 피로수명: 피로시험에서 방향이 일정하고, 크기나 어느범위 사이에 주기적으로 변화하는 응력을 되풀이 하든지, 혹은 인장과 압축을 되풀이하여 파괴에 이르기까지의 횟수를 피로수명이라함
5. 피로한도에 영향을 주는 인자
건설기계의 각 구조물 및 기계 구조물에 대한 피로한도는 구조물의 치수 표면 다듬질정도, 노치등에 따라서 편차가 크며, 피로한도를 높게 하여 장비의 수명을 길게 하기 위해서는 이러한 인자를 최소화 하여야 한다.
피로한도에 양향을 주는 인자의 종류 및 특성
1) 치수효과: 부재의 치수가 커지면 피로한도가 낮아진다
2) 부식효과: 부재의 부식에 의하여 피로한도가 낮아진다.
3) 압입효과: 강압끼어 맞춤에 의해 피로한도가 낮아진다.
4) 표면효과: 부재의 표면 다듬질이 거칠면 피로한도가 낮아진다.
5) 노치효과: 단면치수나 형상이 갑자기 변하는곳에 응력이 집중되고 피로한도가 낮아진다.
6. 잔류응력: 피로강도를 상승시키는 인자
고주파 열처리
침탄, 질화 열처리
Roller 압연
Short 피닝, Sand 블라스팅
표층부에 압축잔류응력이 생기는 각종 처리
7. 피로강도 상승대책
진동 및 공명이 발생하는 위치를 피해서 용접 연결부 배치로 피로하중을 최소화한다.
부식성 환셩의 노출을 최소화시킨다.
응력 집중 계수를 낮게 설계한다.
적합한 모재, 용가재 및 용접 공정을 선택한다.
시공 전 그루브 형상 및 표면을 처리한다.
후처리실시
고주파 침탄, 질화 열처리에 의한 강도 및 강성부여
롤링 압연에 의한 강도 및 강성 부여
표층부 압축 잔류응력이 발생하는 각종 처리
전해연마, 래핑 등 표면을 매끄럽게 하여, 표면 거칠기에 의한 노치효과를 감소시키고 이론 수명에 근접하도록 유도
8. 피로 파괴 현상
취성재료는 최대 주응력설에 의한 분리파손이 발생한다.
연성재료는 최대 전단응력설에 의한 미끄럼 파손이 발생한다.
9. 결론
피로파괴의 발생원인은 4가지로 구별된다.(설계불량, 가공불량, 재료불량, 부적절한 사용)
일반적으로 안전율을 여유있게 고려하기 때문에 피로강도가 설계시에 반영이 되어 있으므로 피로파괴는 주로 가공불량, 재료불량 및 사용상의 부주의에 의한 경우가 대부분이다.
즉 기계가공 도중에 노치가 유입되어 응력집중을 발생시키거나, 규정된 표면처리 혹은 열처리가 제대로 이루어지지 못해서 재료의 피로강도가 저하되는 경우가 많다.
또한 비금속 개재물을 다량 함유한 재료 또는 부적절한 열처리방법에 의해 요구되는 강도를 확보하지 못한 경우가 많다.
피로파괴는 단순한 원인에 의한 경우가 적고, 복잡한 여러 형상이 중첩되는 경우가 많기 때문에 단정하기 어려운 경우가 많다.
결국 피로파괴의 방지는 피로강도를 저하시킬 수 있는 요인들을 종합하여 설계단계에서부터 최종 사용단계까지 지속적인 관리에 의해서만 달성 될 수 있다.
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피로현상, 피로파괴, 피로한도, S-N Curve
피로현상
1. 정의
: 재료에 반복적인 하중을 지속적으로 가하게 되면 그 재료의 강도가 저하되어 가는 현상이다.
2. 피로 파괴(Fatigue Fracure)
1) 반복적인 하중을 지속적으로 반복해서 동일 부위이ㅔ 가하게 되면 내부에 피로가 누적되어 균열이 생기고, 어느 순간 파괴되는 것이다.
2) 구조물과 부품 등에서 진동 등으로 반복적인 힘이 가해지는 곳에 쓰이는 재료는 이러한 피로 파괴에 대하여 고려하여야 한다.
3. S-N Curve[F(force) – N]
: 시험재료에 대하여 주기적으로 정해진 응력을 가하여 피로파괴가 일어나는 반복횟수를 표시하는 그래프로 다음과 같다.
4. 피로한도(Fatigue Limit)
: S-N 곡선에서 응력의 진폭을 감소시킬 경우 일정한 응력에 수렴하는 수평부가 나타나게 되는데, 이는 무한회의 반복수를 견디는 응력의 상한계이며, 이것을 피로한도 혹은 내구한도(Endurance Limit)라 한다.
5. 피로한도 영향요인
1) 인장강도가 클수록 피로한도는 증가하게 된다.
2) 결정립의 크기가 작을수록 피로한도는 증가한다.
3) 표면이 거칠수록 피로한도는 감소한다.
4) 표면이 압축응력상태일수록 피로한도는 증가한다.
위키백과, 우리 모두의 백과사전
응력 변동 폭이 클수록 적은 반복 횟수에서 피로 파괴가 일어난다
피로 파괴된 알루미늄 크랭크
피로(疲勞, 영어: fatigue)는 금속 등의 재료가 항복강도보다 작은 응력을 반복적으로 받는 것이다. 재료가 피로로 인해 파괴되는 것을 피로파괴(fatigue failure)라 한다. 응력 변동폭이 클수록 적은 반복 횟수에서 파괴가 일어난다. 하중 반복횟수와 관계없이 구조물이 견딜 수 있는 응력 범위가 일정한 값을 갖는 응력 범위를 피로한도(fatigue limit)라고 한다.
철사를 구부렸다 폈다를 반복하면 절단되는데, 이는 피로 파괴(fatigue fracture)의 전형적인 예이다. 힘이 여러 차례 반복해서 동일 부위에 가해지면 내부에 피로가 누적되어 균열이 생기고, 어느 순간 파괴되는 것이다. 구조물, 부품 등에서 진동 등으로 인해 반복적으로 힘이 가해지는 부분에 쓰는 재료와 설계는 피로 파괴에 강한 것이어야 한다.
참고 문헌 [ 편집 ]
한국강구조학회 (2019). 《강구조공학》. 구미서관. 26쪽.
Gere, Goodno. 《SI 재료역학》 8판. 센게이지 러닝 코리아.
같이 보기 [ 편집 ]
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