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마모와 손상에 따른 부품의 수명예측을 위한 해석 연계 가속시험방법 연구

A study on the accelerated-life test coupled with analysis for life prediction of product according to wear and damage

초록/요약 도움말

제품의 신뢰성을 보장하기 위해서는 정확한 수명 예측 과정이 필요하다. 실사용 조건으로 제품의 수명을 예측하는 것은 시간적 경제적으로 비효율 적이며 현실적으로 불가능한 경우가 많다. 그러므로 가속 수명 시험을 이용하여 제품의 수명을 예측하여 신뢰성을 보장하고자 한다. 그러나 단기간에 신제품을 개발해야 하는 현대에 완성품을 제작하여 진행하는 가속 수명 시험도 시간적으로나 경제적으로 비효율적이다. 본 연구에서는 설계 단계에서부터 수명을 정량적으로 예측할 수 있는 해석 연계 가속수명 시험방법을 제안하고, 제안한 방법의 절차를 검증하기 위하여 해석 및 실험을 수행하였다. 가속 계수를 이용한 시험 응답 예측 함수를 도출하기 위하여 마모 시험 및 해석을 수행하였고, 부품 수명 예측 함수를 생성하기 위한 가속 수명 시험 및 해석을 수행했다. 또한 해석 연계 가속수명 시험방법에 필요한 재료 특성 및 마모 특성과 파단특성 모델의 상수를 도출하는 절차를 제시하였으며 절차에 의해 도출된 상수들이 사용되었다. 제안된 해석 연계 가속수명시험방법을 실제 제품에 적용하여 제품의 실사용 조건에서의 수명을 예측한 결과와 실험 결과를 비교하여 타당성을 검증 하였으며 검증 결과 타당성을 가짐을 확인하였다. 또한 다른 메커니즘을 가진 두 개의 제품에 해석연계 가속수명시험방법을 적용하여 교차 검증함으로써 제품 설계 단계에서 제품의 수명을 정량적으로 예측할 수 있는 해석 기법이 정립되었다

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초록/요약 도움말

In order to guarantee the reliability of a product, precise life prediction process is required. However it is financially inefficient to estimate the life of the product with actual use conditions. Moreover for some products, it is impossible to actually conduct a life test with real conditions. Therefore the purpose of this study is to guarantee the reliability of the product through accelerated life test. However it is still inefficient to use general accelerated life test, because new product has to be developed in short time these days. In this study, accelerated life test coupled with analysis that can predict the life from the design stage is proposed. And computation analysis and experiment are conducted to validate the life prediction procedure. The wear analysis and experiment is done in order to draw a test response prediction function using acceleration coefficient. Also accelerated life test and the analysis are done to generate the life predicting function of the product. Furthermore, a procedure to obtain coefficients of material property and wear characteristic is suggested. Following the suggested procedure, the coefficients are obtained and applied to the computations. The validity of proposed accelerated life test coupled with analysis is verified by applying the procedure to actual product. The experimented life of the product at actual use condition and the computation result are compared. By applying the procedure to two different products that have different operating mechanism, the cross-validation is made. Through this the analysis technique that predicts the quantitative life of the product at design stage is established

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