• 제목/요약/키워드: 모서리균열

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반도체 칩 접착 계면에 존재하는 모서리 균열 거동에 대한 점탄성 해석 (Viscoelastic Analysis for Behavior of Edge Cracks at the Bonding Interface of Semiconductor Chip)

  • 이상순
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.309-315
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    • 2001
  • 탄성 반도체 칩과 점탄성 접착제층의 계면에 존재하는 모서리 균열에 대한 응력확대계수를 조사하였다. 이러한 균열들은 자유 경계면 부근에 존재하는 응력 특이성으로 인해 발생할 수 있다. 계면 응력상태를 해석하기 위해서 시간 영역 경계요소법이 사용되었다. 작은 크기의 모서리 균열에 대한 응력확대계수가 계산되었다. 점탄성 이완으로 인해 응력확대계수의 크기는 시간이 경과함에 따라 작아진다.

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축소 철근콘크리트 벽체의 내력과 균열진전에 대한 개구부모서리 균열제어 띠의 영향 (Effect of Crack Control Strips at Opening Corners on the Strength and Crack Propagation of Downsized Reinforced Concrete Walls)

  • 왕혜린;양근혁
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.40-47
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    • 2022
  • 이 연구의 목적은 철근콘크리트 벽체의 내력, 변형 및 균열진전에 대한 개구부 모서리의 사인장 균열 제어를 위한 다양한 보강방법들이 효율성을 평가하는 것이다. 개구부 모서리의 사인장 균열제어 보강방법으로서 이 연구에서 제안한 균열제어 띠, 기존의 경사보강근 배근방법, 그리고 응력분산곡면판을 선택하였다. 균열제어 띠에서는 균열치유 기능성이 부여된 것도 함께 고려하였다. 개구부 주위의 체적변화 및 균열 폭 진전을 평가하기 위하여 개구부 모서리에서 사인장 균열 유도를 위한 축소 벽체 실험을 수행하였다. 실험결과 균열제어 띠는 경사보강근 및 응력분산곡면판에 비해 개구부 주위의 체적변화 감소 및 개구부 모서리 균열 폭 제어에 효율적이었다. 균열 치유 기능이 포함된 균열제어 띠는 사전 실험에서 발생한 균열들을 치유하면서 축소 벽체의 내력 향상 및 균열 폭 감소에 가장 좋은 성능을 보였다.

프레팅 피로균열 영향을 고려한 항공기 맞대기중첩연결 구조 손상허용성 연구 (A Study on Damage Tolerance Assessment for the Butt Lap Joint Structure with the Effects of Fretting Fatigue Cracks)

  • 권정호;황경정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.8-17
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    • 2003
  • 항공기 주구조에서 맞대기중첩연결(Butt Lap Joint) 구조는 저속균열성장 개념의 손상허용설계를 한다. 이러한 연결부 구조는 볼트나 리벳 구멍 가장자리의 부재간 접촉면에서 프레팅에 의한 피로균열이 발생되어 다지점 균열성장 거동을 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 초기 모서리균열을 내재한 볼트연결 맞대기중첩연결 구조시편에 프레팅 조건을 달리하여 비행하중스펙트럼 하에서 피로균열 성장거동을 실험적으로 분석하고 잔여강도를 비교하여 프레팅이 균열성장과 손상허용성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 기존의 응력강도식으로 모서리균열의 성장패턴을 예측하고 실험결과와 비교 분석하였다.

가중함수법과 유한요소해석에 의한 기계적 체결부에 존재하는 타원형 모서리균열의 임계 경사각 해석 (Critical Angle Analysis of Elliptical Corner Cracks in Mechanical Joints by Weight Function Method and Finite Element Analysis)

  • 허성필;양원호;고명훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.1-9
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    • 2002
  • 항공기 동체에 널리 사용되고 있는 기계적 체결은 응력집중 및 접촉압력 등으로 인해 체결부로부터의 균열발생 가능성이 상대적으로 높다. 본 연구에서는 가중함수법을 적용하여 기계적 체결부에 존재하는 경사진 타원형 모서리균열의 표면점과 최심점에서의 혼합모드 응력확대계수 해석을 수행하였다. 가중함수에 포함된 미정계수들은 기준하중에 대한 유한 요소해석으로부터 구하였다. 경사각에 따른 응력확대계수의 변화를 해석하여 모드 I 응력 확대계수가 최대가 되는 임계 경사각을 결정하였고, 간극의 크기와 균열깊이가 임계 경사각에 미치는 영향을 조사하였다.

단일방향 복합재료의 공유면에 존재하는 계면 모서리균열의 점탄성 해석 (Viscoelastic Analysis of Stress Intensity Factor for Interface Edge Crack in a Unidirectional Liminate)

  • 이상순;김범식
    • 전산구조공학
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    • 제10권1호
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    • pp.129-134
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    • 1997
  • 탄성 섬유와 점탄성 기지로 구성된 2차원의 단일방향 복합재료에서 발생하는 계면 응력 특이성을 시간영역 경계요소법을 사용하여 조사하였다. 먼저, 아무런 균열없이 섬유와 기지가 완전하게 결합되어 있는 단일방향 복합재료에 횡방향 인장변형이 작용할때 자유경계면 부근에 나타나는 계면 특이응력들을 조사하였다. 그러한 응력들은 섬유와 기지의 결합분리나 계면 모서리 균열을 야기 시킬수 있다. 다음에, 여러가지 크기의 모서리 균열들에 대한 응력확대계수가 계산되었다.

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단일방향 복합재료의 공유면에 존재하는 모서리 균열의 경계요소해석 (Boundary Element Analysis of Stress Intensity Factor for Interface Edge Crack in A Unidirectional Composite)

  • 이상순;김정규
    • 전산구조공학
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    • 제9권1호
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    • pp.77-83
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    • 1996
  • 이 논문에서는 경계요소법을 사용하여 횡방향의 인장변형률을 받는 단일방향 graphite/epoxy 복합재료의 섬유와 기지의 공유면에 존재하는 모서리 균열에 대한 응력확대계수를 계산하였다. 그러한 균열은 복합재료의 자유경계면에서 발생하는 특이 응력들에 의해 야기될 수 있다. 응력확대계수의 크기는 균열길이가 작은 경우에는 균열길이에 따라 조금씩 증가되다가, 균열길이가 커지면 일정한 값에 이르게 된다.

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반도체 칩 접착계면의 모서리 균열에 대한 경계요소 해석 (Boundary Element Analysis for Edge Cracks at the Bonding Interface of Semiconductor Chip)

  • 이상순
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.25-30
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    • 2001
  • 반도체 칩과 얇은 접착제충의 계면에 존재하는 모서리 균열에 횡방향 인장변형률이 작용하는 경우에 대해 응력확대계수를 조사하고 있다. 이러한 균열들은 자유 경계면 부근에 존재하는 응력 특이성으로 인해 발생할 수 있다. 계면 응력상태를 해석하기 위해서 경계요소법이 사용되고 있다. 복합 응력확대계수의 크기는 균열의 크기에 의존하지만, 균열이 커지면 일정한 값에 수렴한다. 횡방향 인장변형률이 임계값에 도달하면, 계면 균열은 빠르게 전파되리라고 예상된다.

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회전체 원판의 볼트구멍에 존재하는 모서리균열의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of a Rotating Disc with a Corner Crack Originating at the Bolt Holes)

  • 한상배;이진호;김영진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권12호
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    • pp.3055-3062
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    • 1993
  • The objective of this paper is to obtain stress intensity factor solutions for a corner crack originating at bolt holes in a rotating disc. Initially two-dimensional finite element analyses of a rotating disc with bolt holes are performed to determine the maximum stress region. Subsequently three-dimensional finite element analyses of a rotating disc with a corner crack originating at the bolt holes are performed with a variety of crack geometries. According to the numerical results, the maximum stress intensity factor, with an increase in crack depth ratio, was observed at the surface of the plate due to the interference effect of corner crack and disc bore.

압전재료에 대한 면외하중하의 모서리 경사 균열 (Inclined Edge Crack in a Piezoelectric Material Under Antiplane Loads)

  • 최성렬;사종엽;정재택
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권6호
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    • pp.589-596
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    • 2015
  • 횡등방성 압전재료에 대한 모서리경사균열 문제를 해석하였다. 두 기계적 집중 면외하중과 전기적 집중 면내하중이 표면과 균열면에 각각 작용하고, 균열면은 절연균열면이다. 일반화된 변위벡터를 도입하고 Mellin 변환을 사용하여 문제를 수식화하고, 이로부터 Wiener-Hopf 식을 유도하였다. 이식을 풀므로써 폐형으로 주어지는 해를 얻었다. 임의의 균열길이나 경사각에 대해서도 적용이 되는 응력 및 전기변위 강도계수와 에너지 방출율을 구하였다. 이 해는 중첩에 의하여 임의로 분포하는 전기기계하중 문제에 대한 해를 제공하는 기본해로 사용될 수 있다.

가중함수법에 의한 기계적 체결부에 존재하는 타원형 모서리균열의 혼합모드 응력확대계수 (Mixed-Mode Stress intensity Factors for Elliptical Corner Cracks in Mechanical Joints by Weight Function Method)

  • 허성필;양원호;김철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권4호
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    • pp.703-713
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    • 2001
  • Mechanical joints such as bolted or riveted joints are widely used in structural components and the reliable determination of the stress intensity factors for corner cracks in mechanical joints is needed to evaluate the safety and fatigue life. This paper analyzes the mixed-mode stress intensity factors of surface and deepest points for quarter elliptical corner cracks in mechanical joints by weight function method and the coefficients included in weight function are determined by finite element analyses for reference loadings. The extended form of the weight function method for two-dimensional mixed-mode to three-dimensional is presented and the number of terms in weight function is determined by comparing the results for the different number of terms. The amount of clearance is an important factor in evaluating the severity of elliptical corner cracks in mechanical joints and even horizontal crack normal to the applied load is under mixed-mode in the case that clearance exists.