관절의 피로 시험

용접, 체결 또는 접착 등 어떤 방식으로 재료를 접합하든 HBK는 복잡한 접합부의 피로 수명을 예측할 수 있는 다양한 모델을 제공합니다. 당사는 정확한 피로 수명 예측에 필요한 모든 매개변수를 테스트, 측정 및 도출합니다.

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관절 피로 분석 소개

접합부의 피로 분석은 엔지니어링 응용 분야에서 사용되는 다양한 형상을 고려해야 합니다. 각 형상마다 응력 분포와 파손 모드가 다르기 때문입니다. 예를 들어, 이음매 용접은 일반적으로 막 응력과 굽힘 응력을 받는 연속 용접 연결부입니다. 접착제, 점용접 및 리벳은 전단 및 박리 응력에 더 취약합니다.

피로 분석 방법론은 실험적 시험과 수치 모델링을 결합하여 접합부 성능에 대한 포괄적인 이해를 도모합니다. 각 접합 유형별로 대표적인 하중 조건에서 맞춤형 테스트가 먼저 수행됩니다. 용접 이음매는 "강성" 및 "유연성" 형상으로 테스트하여 거의 순수한 막 응력 및 굽힘 응력 하에서의 성능을 검증합니다. 접착제, 점용접 및 리벳은 겹침 전단 및 코치 박리 구성에서 테스트됩니다. 시험은 하중 제어식 반복 하중 조건에서 수행되며, 균열 발생 및 전파를 나타내는 강성 감소와 같은 측정값을 통해 성능을 추적합니다. 이러한 실험을 통해 하중-수명 데이터를 얻을 수 있으며, 이는 가해지는 하중과 파손까지의 반복 횟수 사이의 관계를 나타냅니다.

이러한 결과를 설계에 유용한 정보로 변환하기 위해 유한 요소 해석(FEA)을 이용한 역설계 기법이 적용됩니다. 이를 통해 실험적인 하중-수명 데이터로부터 응력을 역산하고, 각 접합 유형에 대한 응력-수명(S-N) 관계를 구축할 수 있습니다. 이 접근 방식은 실험 결과를 전산 모델링과 통합함으로써 현실적인 피로 수명 예측을 제공하고 접합부 내구성에 대한 신뢰할 수 있는 평가를 보장합니다.

샘플 이미지는 NIO Performance Engineering Limited에서 제공했습니다.

관절 검사의 주요 이점

관절의 주요 속성을 제공합니다:
- 부하-수명 곡선
- nCode DesignLife에서 사용할 수 있는 응력-수명 곡선

제품의 내구성과 신뢰성을 향상시키세요.

테스트 기능

관절의 종류

이음매 용접
점용접
리벳
접착제
하이브리드 관절: 당사는 접착제와 리벳 또는 점용접을 결합한 접합부에 대한 종합적인 분석을 제공하여 향상된 피로 성능을 정확하게 예측합니다.
맞춤형 테스트: 당사는 비표준형 접합부를 수용할 수 있도록 맞춤형 테스트 구성을 제공합니다.

구성 로딩 중:

단축
3점 또는 4점 굽힘
맞춤 제작

표준에 따른 테스트

ASTM E466-21금속 재료의 힘 제어 정진폭 축방향 피로 시험 수행을 위한 표준 방법
BS 3518:1993피로 시험 방법. 피로 시험 방법. 일반 원칙 안내
ISO 1099:2017금속 재료 - 피로 시험 - 축력 제어법
BS EN ISO 14273:2016저항 용접 — 용접부의 파괴 시험 — 점 용접 및 돌출 용접부의 인장 전단 저항 시험용 시편의 치수 및 절차
BS EN ISO 14270:2016저항 용접 — 용접부의 파괴 시험 — 기계식 박리 시험용 시편 치수 및 절차 (점 용접, 이음매 용접 및 돌출형 용접)
BS EN ISO 18592:2019저항 용접 – 용접부의 파괴 시험 – 다중 점 용접 시편의 피로 시험 방법
BS EN ISO 14324:2003저항 점 용접 – 용접부의 파괴 시험 – 점 용접 접합부의 피로 시험 방법
ASTM D1002-10R19인장 하중을 이용한 접착제로 접합된 단일 겹침 이음 금속 시편의 겉보기 전단 강도 측정 표준 시험 방법 (금속 대 금속)
ASTM D1876-08R23접착제의 박리 저항성 측정 표준 시험 방법(T-박리 시험)

CAE 결과

분석된 데이터로 안심하세요- 저희는 검사 결과에 대한 종합적인 데이터 분석을 제공합니다.
CAE 결과- nCode DesignLife에서 바로 사용할 수 있는 매개변수를 제공합니다.
신뢰성 및 안정성– nCode DesignLife로 가져온 데이터는 제품 최적화를 위한 설계 곡선을 제공합니다.

기술 논문

Halfpenny, A. 및 Vervoort, S. (2024) '순차적 및 동시적 다축 랜덤 PSD 하중 하에서의 용접 접합부의 동적 피로 분석',VAL5 제5차 가변 진폭 하중 하에서의 재료 및 부품 성능 국제 컨퍼런스, DVM 재료 연구 및 테스트 eV, 드레스덴, 독일.
Bagni, C., Halfpenny, A., Hill, M. 및 Tarasek, A. (2024) '하이브리드 접합부의 피로 수명 추정을 위한 실용적인 접근 방식',Procedia Structural Integrity, 57, pp. 859-871.
Bagni, C., Halfpenny, A., Hill, M. 및 Tarasek, A. (2024) '접착 접합부의 피로 수명 추정을 위한 실용적인 방법론',Procedia Structural Integrity, 57, pp. 598-610.
Bagni, C., Halfpenny, A., Hill, M. 및 Tarasek, A. (2024) '시험 및 수치 시뮬레이션을 통한 하이브리드 접합부의 피로 수명 예측을 위한 실용적인 접근법', 다음 문헌에 수록됨: Cawte, ER, Cockings, HL, Stekovic, S. 및 Yates, JR (편집자),제9회 엔지니어링 무결성 학회 국제 내구성 및 피로 컨퍼런스 회의록, 1권, 44-57쪽. 2024년 6월 19-21일, 영국 케임브리지 지저스 칼리지.
Bagni, C., Tarasek, A., Halfpenny, A. 및 Hill, M. (2025) '접착 및 하이브리드 접합부의 피로 수명 예측: '수치 시뮬레이션과 물리적 테스트를 결합한 효과적인 접근법', NAFEMS 세계 학술대회 2025, 오스트리아 잘츠부르크. [온라인]. 다음 링크에서 확인할 수 있습니다:https://www.nafems.org/publications/resource_center/nwc25-0006998-paper/
Halfpenny, A., Plaskitt, R., Mantley, J. 및 Mann, N. (2012) 'ASME 보일러 및 압력 용기 코드 VIII에 명시된 응력 통합 방법을 사용한 압력 용기 용접 접합부의 피로 분석',제12회 국제 엔지니어링 구조 건전성 평가 컨퍼런스, EMAS Publishing.