Journal of Advanced Marine Engineering and Technology

The Korean Society of Marine Engineering (한국마린엔지니어링학회)
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Research on Fafigue Life Prediction of Muffler with Weld-zone Shape

용접부 형상을 고려한 머플러의 피로수명 예측에 관한 연구

  • Received : 2011.11.29
  • Accepted : 2012.01.03
  • Published : 2012.01.31
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Abstract

In this study, the geometry of the weld is used to develop the process of fatigue life prediction. For the development of fatigue life prediction process, bending fatigue test of muffler is conducted to obtain M(Moment)-N(Fatigue life) diagram. Modeling the geometry of the weld which is failed is performed to conduct static load analysis and analysis results are used to calculate the stress concentration factor. The stress concentration factor is used to get the fatigue notch factor and this was based on the fatigue life prediction. As a result of the comparison of test values and predicted values, predicted values are verified.

본 연구에서는 용접부의 형상을 고려하여 머플러의 피로수명을 예측하는 프로세스를 개발하였다. 피로수명 예측 프로세스 개발을 위해 머플러의 굽힘 피로시험을 진행한 후 M-N선도를 획득하고, 파손이 발생한 용접부의 형상을 모델링 한 후 정적하중해석을 실시하고, 해석결과를 이용하여 응력집중계수를 구하였다. 응력집중계수는 피로노치계수를 구하는데 사용되며, 이를 바탕으로 피로수명을 예측하였다. 시험결과와 예측결과의 비교를 통해서 피로수명 예측의 타당성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. 박경동, 하경준, 박형동, "차량용 스프링강의 피로균열진전에 미치는 압축잔류응력의 영향", 한국마린엔지니어링학회지, vol. 27, no. 1, pp. 82-90, 2003.
  2. G. Kim, S. Kang, Y. Lee, S. Park and W. Jung, "Study on durability and reliability of strut type suspension noise based on experimental methods", Journal of Mechanical Sience and Technology, vol. 26, no. 1, pp. 1-9, 2012. https://doi.org/10.1007/s12206-011-1008-5
  3. 박세종, 박경성, 서호철, "자동차 배기시스템의 피로내구 해석 및 평가", 한국자동차공학회, 춘계학술대회논문집, pp. 886-891, 2004.
  4. 김강민, "자동차 배기계 SUS Flange-Pipe 서브어셈블리의 피로강도 평가", 울산대학교 석사학위논문, 2007.
  5. 조상명, "기계系의 신뢰성과 部材의 피로파괴", 한국마린엔지니어링학회지, vol. 12, no. 4, pp. 215-225, 1988.
  6. 손일선, 배동호, "점용접이음재의 피로수명 예측에 관한 확률적 검토(I) : Weibull 확률 분포 함수 적용", 한국자동차공학회논문집, vol. 7, no. 6, pp. 214-221, 2003.
  7. 홍승갑, 조민현, 강기봉, "페라이트계 스테인리스강의 재현 용접열영향부 열피로 특성", 대한용접.접합학회, 대한용접.접합학회지, vol. 27, no. 1, pp. 79-84, 2009. https://doi.org/10.5781/KWJS.2009.27.1.079
  8. J. A. Bannantine, J. J. Commer and J. L. Handrock, Fundamentals of Metal Fatigue Analysis, Prentice Hill, 1989.
  9. 김재훈, "철도구조물용 맞대기 용접시편 가공에 의한 피로수명 영향 및 용접부 형상을 이용한 피로수명 예측 연구", 한국철도학회논문집, vol. 9, no. 4, pp. 371-378, 2006.
  10. D. Radaj, "Review of fatigue strenth assessment of nonwelded and welded structures base on local parameters", Int. J. Fatigue, vol. 18, no. 3, pp. 153-170, 1996. https://doi.org/10.1016/0142-1123(95)00117-4
  11. J.Y. Yung, F. V. Lawrence, Jr., Prediction the fatigue life of welds under combined bending and torsion, College of Engineering University of Illinois at Urbana-champaign, A report of the Material Engineering-Mechanical Behavior, 1986.
  12. C. Robert, Juvinall, Engineering Considerations of Stress, Strain, and Strength, McGraw-Hill, pp. 237-267, 1967.

Cited by

  1. The prediction of fatigue life of muffler by artificial neural network vol.37, pp.8, 2013, https://doi.org/10.5916/jkosme.2013.37.8.869
  2. Fatigue Assessment of High Strength Steel Welded Joints Under Bending Loading vol.38, pp.10, 2014, https://doi.org/10.3795/KSME-A.2014.38.10.1163
  3. Effect of Weld Bead Shape on the Fatigue Behavior of GMAW Lap Fillet Joint in GA 590 MPa Steel Sheets vol.7, pp.10, 2017, https://doi.org/10.3390/met7100399
  4. 필릿 용접의 기계적 시험 특성 평가 vol.21, pp.2, 2012, https://doi.org/10.5762/kais.2020.21.2.535
  5. SM490-TMC 후판(40 mm) 강재의 SAW 용접을 통한 기계적 특성 연구 vol.22, pp.3, 2012, https://doi.org/10.5762/kais.2021.22.3.88