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설계지식-재료&구조/기계설계

[기계설계] 피로한도와 수정계수

by Jormungand 2022. 5. 11.
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이번에는 "피로한도(내구한도)"

계산하는 식을 간단히 소개하겠습니다.


※ 이번 포스팅의 소제목 내부링크

1. 피로한도(내구한도) 공식 소개

2. 피로한도 수정계수 소개 (6개)

    - 표면상태 수정계수, 크기계수, 하중계수, 온도계수, 신뢰성계수, 기타계수

3. 피로파손 그래프 소개 (링크)


 

1. 피로한도(내구한도) 공식 소개

피로한도를 구하기 위해서는

시편의 내구한도와

각 온도,크기, 하중, 표면상태, 등 여러가지를 고려해야 합니다.

공식은 아래와 같습니다.

회전빔 시편의 피로한도는

실험해서 얻은 값입니다.

나머지수정 계수들을 살펴보겠습니다.

 

 

2. 피로한도 수정계수 소개 (6개)

2-1. 표면상태 수정계수(k_a)

이 수정계수는 말 그대로 재료의 표면상태를 나타낸 것입니다.

냉간가공, 열간가공, 단조 등 표면의 가공상태에 따라 값이 달라집니다.

 

2-2. 크기계수(k_b)

말 그대로 크기에 따라 값이 달라집니다.

보통 원형 형상 크기를 다루나

비원형 형상여도 다룰 수 있습니다.

최대응력의 95%이상 작용하는 부피와 회전빔 시편의 부피를 같게하여

유효지름을 얻을 수 있습니다.

이 유효지름값을 기준으로 크기계수를 구합니다.

 

2-3. 하중계수(k_c)

굽힘받냐, 축하중이냐 비틀림 경우냐 따라 값이 다릅니다.

 

2-4. 온도계수(k_d)

작동온도와 상온이하의 경우에 따라 값이 다릅니다.

이유는 작동온도가 상온이하의 경우 취성파괴 가능성이 있기 때문입니다.

 

2-5. 신뢰성 계수(k_e)

피로강도는 보통 실험값이라 여러번 하며,

평균값으로 기술됩니다.

통계값이며, 신뢰성 기준 함수에 따라 값이 있습니다.

보통 50%, 90,% 95%, 99% 부터 99.9999순으로 갑니다.

 

2-6. 기타계수(k_f)

잔류응력개선이나 부식, 전해도금, 금속도장, 마모 등이 피로에 영향을 줍니다.

 

다음에는피로파손 그래프에 대해서 포스팅 하겠습니다.

 

 

3. 피로파손 그래프 소개 (링크)

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피로파손의 그래프는 설계할 때

유용한 자료입니다. 자세한 것은 링크를 참고하기 바랍니다.


앞으로도 엔지니어에게 좋은 지식과 정보를 이해하기 쉽게 글을 포스팅하겠습니다. (By. 요르문간드)

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