필드 데이터를 활용한 진동 해머 구조물의 수명예측에 관한 연구 = Study on Fatigue Life Prediction of Vibro-hammer Structure using Field Data

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The vibro-hammer is a construction machinery attachment system that uses vibrations to install passive sheet piles and H-beams. At the work site, it is mounted on an excavator and is driven by generating vibrations using the hydraulic flow rate discharged from the vehicle. The vibro-hammer comprises a gear box, clamp, swing, and tilting module in the assembly. High durability lifetimes are required for such devices. To improve the durability, field failures were tracked and investigated to identify the important core modules and the required reliability allocation of the vibro-hammer. Reliability probabilistic analysis was performed to estimate the shape and scale parameters to determine which probability distributions would fit the entire failure data. In order to predict the fatigue life of the middle bracket, the strain data for each operating condition were obtained. The fatigue load spectrum was derived, and strain-life prediction was made; this is expected to be helpful as basic data for failure prediction and soundness management.

국문 초록 (Abstract)

진동 해머는 토목공사에서 시트파일과 H-beams를 관입하는 건설기계용 선택적 부수 장치이며 구성품으로 기어박스 모듈, 클램프 모듈, 스윙 모듈, 틸팅 모듈 등으로 구성된 시스템이다. 토목공사 현장에서 발생하는 고장은 높은 내구 수명이 요구된다. 각 구성품에 대한 수명을 예측하기 위해 현장 고장 사례를 조사하고 이를 통하여 주요 핵심 모듈을 구분하였으며 모듈별로 요구되는 신뢰도 할당을 하였다. 전체 고장 데이터가 어떠한 확률 분포를 따르는지 확인하기 위해 신뢰성 확률 분석을 진행하여 형상 모수와 척도 모수를 추정하였다. 특히 고장 발생 시 치명적인 부품인 미들 브라켓 구조물에 대하여 피로 수명 예측을 위해 현장 작업 조건별 변형률 데이터를 취득하여 피로 등가 하중을 도출하고 변형률 피로 수명 예측을 하였으며 신뢰성 확률 분석을 통해 피로 수명을 비교 분석하였다.

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