Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.16
no.4
s.97
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pp.197-204
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1999
The boundary element method was used for studying singularities of an interface crack with contact zones. The iterative procedure is applied to estimate the contact zone size. Because the contact zone size was extremely small in a tension field, a large number of Gaussian points were used for numerical integration of the Kernels. Stress extrapolation method and J-integral were used ofr determining stress intensity factors. When the interface crack was assumed to have opened tips, oscillatory singularities appear near the tips of the interface crack. But the interface crack with contact zone which Comninou suggested had no oscillatory behavior. The contact zone size under shear loading was much larger than that under tensile. The stress intensity factors computed by stress extrapolation method were close to those of Comninou's solution. And the stress intensity factor evaluated by J-integral was similar to that by stress extrapolation method.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.13
no.2
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pp.142-148
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2005
In this paper, the stress singularity on interface of friction welded dissimilar materials was investigated by using 2-dimensional elastic boundary element method. It is required that stress distributions and stress singularities on an interface for friction welded dissimilar materials analize to establish strength evaluation. The stress singularity index ($\lambda$) and stress singularity factor ($\Gamma$) were calculated from the results of stress analysis. The stress singularities on variations for shapes and thickness of friction welded flashes were analized and discussed. This paper suggested that the strength evalution by using the stress singularity factors as fracture parameters, considering the stress singularity on an interface edge of friction welded dissimilar materials were very useful.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2001.04a
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pp.671-674
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2001
The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of the interface crack. This paper investigates the effects of the stiffness of interface defect(exist along the path of the crack propagation) on the dynamic interface crack propagation behavior by comparing the experimental isochromatic fringes to the theoretical stress fields.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2000.11a
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pp.429-432
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2000
The dynamic photoelasticity with the aid of Cranz-Shardin type high speed camera system is utilized to record the dynamically propagating behavior of the interface crack. This paper investigates the effects of the hole (existed along the path of the crack propagation) shape on the dynamic interface crack propagation behavior by comparing the experimental isochromatic fringes to the theoretical stress fields.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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v.17
no.4
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pp.423-431
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2004
For the fracture mechanics analysis of cracks in welds of dissimilar steels, residual stress analysis and fracture analysis must be performed simultaneously. The standard definition of the J -integral leads to a path dependent value in the presence of a residual stress field. And unlike cracks in homogeneous materials, a bimaterial interface crack always induces both opening and shearing modes of stress in the vicinity of the crack tip. Therefore, it is necessary to develope a path independent J-integral definition for a crack in a residual stress field generated by welding of dissimilar steels. This paper addresses the modification of the Rice-J-integral to produce a path independent J -integral when residual stresses due to welding of dissimilar steels and external forces are present. The residual stress problem is treated as an initial strain problem and the J-integral proposed for this class of problems is used. And a program which can evaluate the J -integral for a crack in a weld of dissimialr steels is developed using proposed J integral definition.
Kim, Ki-Sang;Hong, Dong-Suk;Jung, Chae-Kyun;Jang, Tae-In;Kang, Ji-Won
Proceedings of the KIEE Conference
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2015.07a
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pp.445-446
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2015
본 논문은 지중송전 케이블 접속함의 이종 절연물에 대한 계면압력 측정에 대하여 기술하였다. 일반적으로 지중 송전케이블의 접속함의 경우, 운전 및 외부조건에 따라 절연물간의 계면압력은 변화하게 되고, 특히 저온에서 계면의 절연성능이 저하되면 고장발생 가능성이 높아진다. 이러한 계면압력 변화 경향을 파악하기 위하여 본 논문에서는 유압 시험을 통해 접속함 조립 시의 초기 계면압력을 측정하였고 그 결과를 기술하였다. 또한 응력 시뮬레이션과 유압 측정값을 비교하여 이론 및 실측값에 대한 신뢰성을 확보하였다.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2000.02a
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pp.75-75
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2000
플라즈마 화학증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 양질의 Si3N4 금속-유전막-금속(Metal-Insulator-Metal, MIM) 커페시터를 구현하였다. Fig.1에 나타낸 바와 같이 p형 실리콘 웨이퍼의 열 산화막 위에 1%의 실리콘을 함유하는 알루미늄을 스퍼터링으로 증착하여 전극을 형성하고 두 전극사이에 Si3N4 박막을 증착하여 MIM구조의 박막 커패시터를 제조하였다. Si3N4 유전막은 150Watt의 RF 출력하에서 반응 가스 N2/SiH4/NH3를 각각 300/10/80 sccm로 흘려주어 전체 압력을 1Torr로 유지하면서 40$0^{\circ}C$에서 플라즈마 화학증착법을 이용하여 증착하였으며, Al과 Si3N4 층의 계면에는 Ti과 TiN을 스퍼터링으로 증착하여 확산 장벽으로 이용하였다. 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 커패시턴스 및 바이어스 전압에 따른 누설 전류의 변화는 LCR 미터를 이용하여 측정하였고 각 시편의 유전 특성의 차이점을 미세구조 측면에서 이해하기 이해 극판과 유전막의 단면 미세구조를 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM)을 이용하여 분석하였다. 유전체인 Si3N4 와 전극인 Al의 계면반응을 억제시키기 위해 TiN을 확산 장벽으로 사용한 결과 MIM커패시터의 전극과 유전체 사이의 계면에서는 어떠한 hillock이나 석출물도 관찰되지 않았다. Fig.2와 같은 커패시턴스의 전류-전압 특성분석으로부터 양질의 MIM커패시터 특성을 f보이는 Si3N4 의 최소 두께는 500 이며, 그 두께 미만에서는 대부분의 커패시터가 전기적으로 단락되어 웨이퍼 수율이 낮아진다는 사실을 알 수 있었다. TEM을 이용한 단면 미세구조 관찰을 통해 Si3N4 층의 두께가 500 미만인 커패시터의 경우에 TiN과 Si3N4 의 계면에서 형성되는 슬릿형 공동(slit-like void)에 의해 커패시터의 유전특성이 파괴된다는 사실을 알게 되었으며, 이러한 슬릿형 공동은 제조 공정 중 재료에 따른 열팽창 계수와 탄성 계수 등의 차이에 의해 형성된 잔류응력 상태가 유전막을 기준으로 압축응력에서 인장 응력으로 바뀌는 분포에 기인하였다는 사실을 확인하였다.
Polymerization shrinkage stress analysis of dimethacrylate-based composite (Clearfil AP-X, Kuraray) and silorane-based composite (Filtek P90, 3M ESPE) used for dental composite restorations was performed using strain-gage measurement and FEM analysis. A theoretical equation based on Young's modulus and polymerization shrinkage of the composite resin was proposed to predict the polymerization shrinkage stress. Experimental results showed that the maximum shrinkage stress of Clearfil AP-X was about 2.8 times higher than Filtek P90. FEM analysis agreed with such experimental stress behaviours and showed that the maximum Von-Mises stress appeared near the margin of the filled resin adhered with PMMA ring. The stress concentration at the interface on the specimen surface was higher than that in the interior. The maximum error of shrinkage stress by the theoretical equation was reasonable within 5% in comparison to FEM results under plane stress.
O, Sang-Hyeon;Kim, Ji-Yong;Kim, Ji-Yeong;Lee, Jae-Gap;Im, In-Gon;Kim, Geun-Ho
Korean Journal of Materials Research
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v.8
no.1
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pp.80-84
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1998
본 연구에서는 석영을 기판으로 사용하여 텅스텐 실리사이드 게이트를 고온에서 결정화시키고, 이\ulcorner 발생되는 crack 에 대한 생성원인을 조사하였다. 증착된 텅스텐실리사이드의 실리콘 조성과 실리콘 완층충의 두께가 증가함에 따라 열응력이 감소하는 경향이 관찰되었으며, 과잉의 실리콘 조성을 가진 실리사이드를 열처리한 경우에는 crack에 대한 저항이 증가함을 알 수 있었다. 그러나 실리콘 완충층을 사용한 경우는 두께가 증가함에 따라 열응력이 감소하는 경향이 있으나, crack이 보다 쉽게 발생되는 결과를 얻었다. 이는 실리사이드 반응에 의하여 거칠어진 계면에 응력이 집중되어 crack생성을 쉽게하는 것으로 여겨진다. 결과적으로 석영과 텅스텐실리사이드의 열\ulcorner창계수차이에 의하여 생성되는 열응력이 crack생성의 주원인으로 작용하고, 실리콘 완층층을 사용한 구조하에서는 계면에서 일어나는 실리사이드반응이 crack생성에 큰 영향을 미치는 것으로 생각된다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.10
no.1
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pp.34-42
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1986
An interface of a circular arc formed by two isotropic, homogeneous elastic materials is investigated. It is shown that L integral satisfies the conservation law for the interface if it is perfectly bonded, in frictionless contact or separated such as in a crack with the origin of the coordinate system being located at the center of the circular arc. The property of path independence of the L integral is applied to an interfacial crack problem, to obtain the stress intensity factors, where the interfacial crack is located along the arc of the circular inclusion embedded in infinite matrix. It is assumed here that the contact zone exist as in the model proposed by Comninou, thus removing the overlapping of the materials along the interface. Another example is shown for case of a circular interfacial crack in the matrix of finite size, where the stress intensity factors are determined by computing a value of the L integral numerically along the path far from the crack tip.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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