Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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v.y2005m4
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pp.134-138
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2005
The structural analysis and water pressure test of regenerative liquid rocket thrust chamber cooling channel specimens are performed at room temperature. material properties of copper alloy are obtained by uniaxial tension test at room temperature and used of elastic-plastic structural analysis. The plate type of cooling channel specimen are manufactured and performed water pressure test in order to confirm the analysis results. The differences between results of elastic-plastic analysis and that of water pressure test of cooling channel specimen are small and find that manufacturing process affect the structural stability of cooling channel very much because cooling channel thickness is small
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2017.05a
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pp.143-143
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2017
CrAlN 코팅은 높은 경도, 낮은 표면 조도 등의 상온에서의 우수한 기계적 특성 이외에 고온에서 안정한 합금상의 형성으로 인하여 우수한 내산화성 및 내열성을 보유하여 공구 코팅으로의 적용 가능성이 크다. 그러나 최근 공구사용 환경의 가혹화로 인하여 코팅의 내마모성 및 내열성 등의 물성 향상을 통한 공구의 수명 향상이 필요시 되고 있으며, 다양한 코팅 물질을 활용하여 다층 코팅을 합성함으로써 난삭재용 공구 코팅의 물성을 높이는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 CrAlN 코팅과 WC-Co 6wt.% 모재 사이에 CrZrN, CrN, CrN/CrZrSiN 등의 중간층을 합성하여 CrAlN 코팅의 상온 및 고온 특성을 향상시키는 연구가 진행되었다. 합성된 코팅의 구조 및 물성을 분석하기 위해 field emission scanning electron microscopy(FE-SEM), nano-indentation, atomic force microscopy(AFM) 및 ball-on-disk wear tester를 사용하였다. 코팅의 고온 특성을 확인하기 위해 코팅을 furnace에 넣어 공기중에서 30분 동안 annealing 한 후에 nano-indentation을 사용하여 경도를 측정하였고, $500^{\circ}C$ annealing 코팅의 표면 조도 분석 및 $500^{\circ}C$에서 마찰마모시험을 실시하였다. CrAlN 코팅의 상온 특성을 분석한 결과, 모든 코팅의 경도(35.5-36.2 GPa)와 탄성계수(424.3-429.2 GPa)는 중간층의 종류에 상관없이 비슷한 값을 보인 것으로 확인됐다. 그러나, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수는 0.33로 CrZrN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 마찰계수(0.41)에 비해 향상된 값 보였으며, 코팅의 마모율 및 마모폭도 비슷한 경향을 보인 것으로 보아 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 이것은 중간층의 H/E ratio가 코팅의 내마모성에 미치는 영향에 의한 결과로 사료된다. H/E ratio는 파단시의 최대 탄성 변형율로써, 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배에 따라 코팅 내의 응력의 완화 정도가 변하게 된다. WC 모재 (H/E=0.040)와 CrAlN 코팅(H/E=0.089) 사이에서 CrN, CrZrSiN 중간층의 H/E ratio는 각각 0.076, 0.083 으로 모재/중간층/코팅의 H/E ratio 구배가 점차 증가함을 확인 할 수 있었고, 일정 응력이 지속적으로 가해지면서 진행되는 마모시험중에 CrN과 CrZrSiN 중간층이 WC와 CrAlN 코팅 사이에서 코팅 내부의 응력구배를 완화시키는 역할을 함으로써 CrAlN 코팅의 내마모성이 향상된 것으로 판단된다. 내열성 시험 결과, CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 코팅은 $1,000^{\circ}C$까지 약 28GPa의 높은 경도를 유지한 것으로 확인 되었다. $500^{\circ}C$ annealing 후 진행된 표면 조도와 마모시험 결과, 모든 코팅의 조도 값 및 마찰계수는 상온 값에 비해 증가하였으며 CrN/CrZrSiN 중간층을 증착한 CrAlN 코팅의 변화량이 가장 낮은 값을 보였다. 이는 CrZrSiN 중간층 내에 존재하는 $SiN_x$ 비정질상이 고온 annealing시에 산소 차폐막 역할을 하여, 코팅내의 잔류 산소에 의한 산화작용을 효과적으로 방지함으로써 코팅의 고온 특성이 향상된 것으로 판단된다.
Choi, Hoon Seok;Seo, Bo Hwi;Kim, Jae Hoon;Moon, Soon Il
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.38
no.12
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pp.1435-1440
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2014
The effects of the specimen size and temperature on the compressive strength of ATJ graphite were investigated. Compressive tests were conducted in accordance with ASTM C 965 at room temperature, $700^{\circ}C$ and $900^{\circ}C$. Three types of cylindrical specimen at room temperature were used in uniaxial tests, where the diameter-to - length ratios were one to two for the ASTM standard specimen, one to one for the Type I specimen, and one to 0.5 for the Type II specimen. Two kinds of cylindrical specimens, with and without antioxidant coating, were tested at elevated temperature. The Compressive strength of the expanded specimens(Type I, II) were slightly higher than that of standard specimen at room temperature. The compressive strength of a specimen with antioxidant coating increased as the temperature increased to $900^{\circ}C$. In contrast, that of the non-coated specimen decreases sharply due to the oxidation of the specimen.
제 3원소가 첨가된 금속간 화합물 TiAI 금속간 화합물 분말을 PREP법(플라즈마 회전전극법)으로 제조하여, 통.방전 강압소결법에 의해 치밀한 소결체를 만들었다. 이에 대해 첨가 원소의 종류와 열처리에 따른 고온 및 상온 압축 특성의 변화를 조사하였다. 소결체의 미세조직은 ${\gamma}$/$\alpha$2 lamella로 이루어진 완전 변태구조였고, 결정립의 크기는 140-150$\mu\textrm{m}$였으며 계단형 결정립계를 나타내었다. 소결체를 ($\alpha$+${\gamma}$)구역인 130$0^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리한 결과, 모든 조성의 시편이 등축점 ${\gamma}$와 lamella로 이루어진 전형적인 duplexrn조로 변태하였다. 상온 압축 시험에서 시편은 파괴될 때까지 가공경화 현상이 나타났으며, Cr을 첨가한 시편이 가장 큰 파괴응력과 변형률을 나타내었다. 한편, 고온 압축 시험의 경우 온도상승 때문에 가공경화의 속도가 감소되었고, 80$0^{\circ}C$에서는 가공경화와 회복이 균형을 이루는 소위 정상 상태의 변형을 보였다.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.12
no.5
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pp.35-42
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2008
This study describes the tensile test results of AISI type 304 under room and elevated temperatures. The tensile tests for AISI type 304, which is widely used for airframe structural applications, are performed according to ASTM standard. Normal probability plot was used to evaluate A and B Basis value for tensile strengths. Ramberg-Osgood parameter assuming an exponential relationship between stress and small plastic strain was obtained by least square estimate for test data. After room and elevated temperature tensile tests the surface of fractured specimens was observed by SEM images and EDX.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.36
no.2
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pp.179-185
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2008
Simulating combustion tests have been performed to elucidate the effect of baffle gaps on the optimal damping characteristics in liquid rocket combustors where coaxial injectors are installed. Amplitude of pressure oscillation in model combustion chamber and the combustion stability margin are used to quantify the damping capacitance of baffles. Satisfactory agreement has been achieved with the results of cold acoustic tests. Present results have shown that the optimal gap for high acoustic damping capacity has also the large combustion stability margin in simulating combustion tests. Therefore, the present results can be utilized to determine the baffle length and optimal gap in full-scaled rocket combustors.
Kim, Jin-Sun;Hong, Soon-Sam;Kim, Dae-Jin;Choi, Chang-Ho;Kim, Jin-Han
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.34
no.4
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pp.391-397
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2010
Performance tests of a liquid-oxygen pump were carried out using liquid nitrogen (LN2) as a working fluid in a cryogenic turbopump test facility in Korea Aerospace Research Institute (KARI). The tests were performed at 30-55% of the design rotational speed, and the results were compared with those from a water test. The experimental results confirmed the similarity of the hydraulic performance, which allows the prediction of the pump performance at a design rotational speed of 20,000 rpm. The overall cavitation performance of the pump in the cryogenic environment was better than that in the water environment for all ranges of flow rates and rotational speeds. Critical cavitation number at the design flow rate was determined as 0.012 from the cryogenic test, and as 0.024 from the water test. The improved cavitation performance is due to the thermodynamic effect in cryogenic fluids.
Cold in-place recycling (CIR) using emulsified asphalt or foamed asphalt has become a more common practice in rehabilitating the existing asphalt pavement due to its cost effectiveness and the conservation of paving materials. As CIR continues to evolve, the engineered emulsified asphalt was developed to improve the field performances such as coating, raveling, retained stability value and curing time. The main objective of this research is to compare the laboratory responses of the engineered emulsified asphalt (CIR-EE) mixtures against the foamed asphalt (CIR-foam) mixtures using the reclaimed asphalt pavement (RAP)materials collected from the CIR project on U.S. 20 Highway in Iowa. Based on the visual observation of laboratory specimens, the engineered emulsified asphalt coated the RAP materials better than the foamed asphalt because the foamed asphalt is to create a mastic mixture structure rather than coating RAP materials. Given the same compaction effort, CIR-EE specimens exhibited lesser density than CIR-foam specimens. Both Marshall stability and indirect tensile strength of CIR-EE specimens were about same as those of CIR-foam specimens. However, Marshall stability and indirect tensile strength of the vacuum-saturated wet specimens of CIR-EE mixtures were higher than those of CIR-foam mixtures. After four hours of curing in the room temperature, the CIR-EE specimens showed less raveling than the CIR-foam specimens. On the basis of test results, it can be concluded that the CIR-EE mixtures is less susceptible to moisture and more raveling resistant than CIR-foam mixtures.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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