• Title/Summary/Keyword: 기공성장모델

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분말사출성형된 17-4 PH STS의 기공율에 따른 강도 모델 (Modeling the relation between strength and porosity in PIMed 17-4 PH STS.)

  • 성환진;하태권;안상호;장영원
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2003년도 춘계학술강연 및 발표대회
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    • pp.23-23
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    • 2003
  • 분말야금된 소결체의 가장 큰 특징 중의 하나는 피할 수 없는 소결체의 기공이다. 이러한 기공이 기계적 특성에 미치는 영향에 관해서는 많은 연구가 오래 전부터 진행되었었다. 그러나 기존의 연구는 거의 대부분 일반 분말야금에 의한 것이고 분말사출성형된 소결체의 기공율과 기계적 특성 광계는 거의 연구가 이루어 지지 않았다. 본 연구에서는 기공율의 조절이 용이한 분말사출성형 공정을 이용하여 소결 초기부터 완전 치밀화에 가까운 조직까지 다양한 소경율의 시편을 만들어 기계적 특성에 미치는 순수기공의 영향은 조사하기 위해 다음과 같이 조사하고자 하였다. 사출성형에 사용된 재료는 고강도 이며 내식성이 뛰어난 17-4 PH STS이고 평균 입경은 10mm였다. 열분해와 소결은 수소 분위기에서 행하였으며 소결온도는 900~$1350^{\circ}C$였다. 연구수행을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기공율과 기계적 특성의 관계는 닫힌 기공이 지배하는 고밀도 영역과 열린 기공이 지배하는 저밀도 영역을 분리하여 해석해야한다. 2. 저밀도 영역에서의 기공율과 강도의 관계는 넥 성장에 따른 load bearing area의 증가로 나타낼 수 있고 아래와 같다. $\frac{\delta}{\delta_o}=1-\frac{P}{P_i}$ 3. 고밀도 영역에서의 기공율과 강도의 관계는 소결 현상과 초기 충진율을 고려한 ideal pore모델을 도입하였고 아래와 같이 나타났다. $\frac{\delta}{\delta_o}=1-1.95(P_i\;{\cdot}\;P)^{2/3}$

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정상상태 압연공정의 오일러리안 해석에 관한 연구 (A Study on Eulerian Analysis for the Steady State Rolling)

  • 이용신
    • 소성∙가공
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    • 제13권7호
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    • pp.570-579
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    • 2004
  • 정상상태 압연공정의 오일러리안 공정해석 모델에 관한 연구들을 종합 정리하였다 본 연구의 유한요소해석 모델은 집합조직의 발전에 따른 이방성과 미세기공의 성장에 따른 기계적 성질의 열성화를 평형방정식에 직접 결합하였다 따라서 집합조직의 발전 및 기공률의 변화를 예측하고 동시에 이방성과 기계적성질의 열성화를 해석에 반영할 수 있다. 더불어 오일러리안 해석에서 형상예측을 위하여 자유곡면 수정법과 유선추적법을 유한요소해석 모델에 결합하였다 본 연구의 공정해석 모델을 평판 압연, 클래드압연, 삼차원 사각단면봉의 압연 및 형상압연에 적용하여 집합 조기의 발전, R-값, 항복곡면, 결함성장 등의 기계적성질의 변화 예측과 클래드 압연시에 이중재 접촉면 형상, 배불림, 형상압연 시의 단면변화 등의 형상변화 예측을 보여주었다.

입계기공의 확산성장 모델을 이용한 고온기기의 크립균열전파해석(1)-응력장 및 균열전파속도에 미치는 입계기공의 영향- (Analysis of Creep Crack Growth at High-Temperature Components by Diffusive Growth Model of Grain Boundary Cavities (I)-Effect of Grain Boundary Cavitation on Stress Field and Crack Growth Rate-)

  • 전재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1177-1185
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    • 1996
  • The crack growth under creep condition is one of the major damage mechanisms which determines remaining life of the component operating at high temperatures. In this paper, the creep crack growth by grain boundary cavitation is studied, which is frequently observed failure mechanism for creep brittle materials. As a result of diffusive growth of creep cavities, it is shown that the crack-tip stress field is modified from the original stress distribution by the amount of singularity attenuation parameter which is function of crack growth rate and material properties. Also, the stress relaxation at crack-tip results in the extension of cavitating area by the load dump effect to meet the macroscopic force equilibrium conditdion.

기공의 성장과 붕괴

  • 김기태
    • 기계저널
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    • 제29권3호
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    • pp.253-260
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    • 1989
  • 본 글에서는 다공질재료의 구성방정식의 개발을 위한 이론적 접근방법을 논하고자 한다. 여기서 부분적으로는 미소역학적인 중공구형 모델을 사용하고, 또 부분적으로는 경험적 방법 또는 현 상학적 방법들을 사용한다.

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얇은 다공 구조 박막에서의 두께에 따른 박막 저항 변화 (Thickness-dependent Film Resistance of Thin Porous Film)

  • 송아리;김철성;고태준
    • 한국자기학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.6-10
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    • 2012
  • 본 연구에서는 인산 용액 하에서 2차 양극 산화 기법에 의해 제작된 양극 산화 알루미나 기판 상에 최대 13 nm 두께의 얇은 니켈 박막을 증착하며 증착 시 박막 두께에 따라 감소하는 박막의 저항 변화를 살펴보았다. 양극 산화 알루미나 막 표면에 존재하는 미세 기공 구조를 따라 증착된 니켈 박막 역시 다공 구조의 박막으로 성장하게 되며 증착된 박막의 두께 범위 내에서 박막의 저항은 $150k{\Omega}$ 이상의 값을 보이면서 박막 두께에 따른 저항의 감소가 매우 천천히 일어나는 것을 확인할 수 있었다. 측정된 저항 값은 기존에 보고된 균일한 기판 상에 증착된 동일 두께의 니켈 박막에 비해 매우 큼을 볼 수 있었으며 기판 표면에 존재하는 기공 구조에 의해 핵자가 형성될 수 있는 표면 면적 비가 박막 성장을 설명하는 스미기(percolation) 현상이론에서 예측하는 임계 값보다 매우 적어 미세 기공에 의해 박막의 성장과 함께 나타나는 전자 전도 채널의 형성이 저해됨으로 이해될 수 있다. 이와 함께 기존의 박막 두께에 따른 비저항 모델과 비교해 보았을 때 미세 기공의 경계에서 나타나는 전자 산란 현상 역시 박막저항의 증가에 기여함을 알 수 있다.

입계기공의 확산성장 모델을 이용한 고온 기기의 크립균열전파해석(3)

  • 전재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1194-1201
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    • 1996
  • For the case of creep-fatigue interaction, the damage zone developed in front of the growing crack-tip during creep regime is important because it can affect the damage mechanism to be occured by the following fatigue load. These are studied in theis paper through proper consideration of the cavitiy-size dependent sintering stress which is approximated by polynomials. It is shown that the inclination of reversed damage zone size with respect to the applied load parameter can be explained by considering realistic sintering stress distribution. However, the resultant stress field has $r^{1/2+\theta}$ singularity, regardliss of the profile of variable sintering stress, which is the same to that case solved for constant sintering stress.

소성가공을 위한 연성파괴조건의 재고찰 (A review of ductile fracture criteria for forming processes)

  • 박종진;이영석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권7호
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    • pp.1021-1029
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    • 1997
  • In metalforming, ductile fracture criteria have been used for the purpose of predicting fracture occurrence in the stage of process design prior to manufacturing. In the present investigation, some of popular criteria are reviewed to find the most suitable one among them. As a result, it is found that the modified Cockroft and Latham criterion is better than others. The reasons are: it agrees with Roy's and McClintock's void growth models, it is more general than Oyane's and Kuhn's criteria, and it predicts fractures in compression as well as in tension well. However, it is also found that the criterion is incapable of predicting fractures in torsion.

입계기공의 확산성장 모델을 이용한 고온 기기의 크립균열전파 해석 (2)

  • 전재영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제20권4호
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    • pp.1186-1193
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    • 1996
  • The analytic solution of the stress field at creep crack in the presence of grain boundary caviation is to be obtained by solving the governing equation which was derived through the previous paper. The complex integral technique is used to slove the singular integral equation. under the help of the information about stress behaviors at the ends of integral region know by numerical solution. The resultant stress disstribution obtained shows the relaxed crack-tip singularity of $r^{1/2+\theta}$ due to the intervention of cavitation effect, otherwise, it should assumed to be $r^{1/2}$ singularity of linear elastic fracture mechanics with no cavitation.

폴리머 폼의 비선형 인장거동을 모사하기 위한 기공이 고려된 손상 탄성 구성방정식 (Elastic-Damage Constitutive Model for Nonlinear Tensile Behavior of Polymeric Foam)

  • 권순범;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권4호
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    • pp.191-197
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    • 2018
  • 폴리머 폼은 다공성을 가장 큰 특징으로 하는 재료이기 때문에, 본 연구에서 비가역 열역학 관점을 기반으로 폴리머 폼의 기공 성장 및 합체를 고려한 손상 탄성 구성방정식을 개발하였으며, 개발된 구성방정식은 unilateral 손상의 효과를 고려하였다. 유한요소해석의 적용을 위해 상용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS의 사용자 서브루틴 UMAT을 이용하여 제안된 구성방정식을 수치적으로 구현하였다. 비선형 유한요소해석 결과와 폴리머 폼의 인장 시험 결과와 비교를 통해 제안된 손상 모델의 유효성을 검증하였으며, 제안된 구성방정식의 재료모델상수가 손상에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

2006년 광릉 활엽수림에서 순 생태계 탄소 교환량의 모의에 대한 modified Soil-Plant-Atmosphere (mSPA) 모델의 평가 (Evaluation of Modified Soil-Plant-Atmosphere Model (mSPA) to Simulate Net Ecosystem Carbon Exchange Over a Deciduous Forest at Gwangneung in 2006)

  • 이영희;임희정
    • 한국농림기상학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.87-99
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    • 2009
  • 2006년 광릉 활엽수림지역에서 관측된 자료를 활용하여 수정된 토양-식생-대기 모델을 보정하고 연간 순생태 교환량의 계절변동성에 대한 모델의 모의 능력을 평가하고 탄소교환을 조절하는 주요 인자에 대하여 조사하였다. 수정된 토양-식생-대기 모델(mSPA model)을 1000 LST부터 1400 LST까지 관측된 낮 시간의 평균 순 생태 교환량(Net ecosystem exchange)을 모의하도록 보정한 후 총 일차 생산량(Gross primary productivity)을 계산하는데 사용하였고 생태 호흡량(Ecosystem respiration)은 관측지에서 개발된 경험식을 사용하여 추정하였다. 모델 결과는 여름철에 낮 시간의 평균 기공 전도도는 일사량과 매우 높은 상관성이 있음을 나타내었고 수증기 포차는 기공전도도의 변화에 큰 영향을 미치지는 않음을 보였다. 모델은 성장기간에 두 개의 극대값을 갖는 관측된 순 생태교환량의 계절 변동성을 모의하였다. 모델에서 계산된 연간 총 생산량과 생태호흡량, 그리고 순 생태 교환량은 각각 $964gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$, $733gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$ 그리고 $-231gCm\;^{-2}\;yr^{-1}$이었다. 관측값에 기반하여 산정된 연구결과와 비교할 때 모델 추정값이 약 $140gC\;m^{-2}\;yr^{-1}$ 더 많은 탄소 흡수를 보였다. 복잡한 지형에서 연간 생태 교환량 추정의 불확실성에 대하여 논의하였다.