• Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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• 1999.05a
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• pp.163-169
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• 1999

Residual stresses causing stress corrosion cracking (SCC) of thin-walled steam generator U tubes were investigated. The residual stresses were measured by hole drilling methods, and the applied stresses resulting from the internal pressure and the temperature gradient in the steam generator were estimated theoretically. In U-bent regions, the residual stresses at extrados were induced with compressive stress(-), and its maximum value reached -319MPa in axial direction at $\phi$= $0^{\circ}$ in position. Maximum tensile residual stress of 170MPa was found to be at the flank side at position of $\phi$= $90^{\circ}$, i.e., at apex region. Hoop stress due to the pressure and temperature differences between primary and secondary side were analyzed to be 76 MPa and 45 MPa, respectively.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.6
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• pp.669-676
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• 2014

A three-way catalyst substrate for domestic passenger car satisfies the design criteria for exhaust gas exchange and pressure drop but does not have satisfactory thermal fatigue performance. Prefracture faults in this three-way catalyst substrate has often been discovered in vehicle repair or vehicle inspection facilities. This paper presents a thermal fatigue performance estimation method for a three-way catalyst substrate using a probabilistic strength reduction factor model. This method is superior to the thermal fatigue performance estimation method for a three-way catalyst substrate that uses a deterministic strength model.

• Composites Research
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• v.30 no.6
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• pp.410-415
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• 2017

This paper predicted deformation due to thermal residual stress in composites using finite element analysis. Temperature cycle, Model shape, Laminate angle, Stacking sequence, chemical shrinkage of resin, and thermal expansion are affect composite deformation. Compare the results of the analytical model with the actual model of the same shape. This paper suggests that the analytical results can be applied to actual Model.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.14 no.3
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• pp.547-553
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• 1990

With alumina ceramics to copper brazement of cylindrical shape, the thermal stress analysis was carried out by finite element method. Elastic and plastic behaviour was considered to copper, but only elastic behaviour was considered to alumina. Also material properties of alumina and copper were considered in not constant values but variable functions dependent on temperature. The result of analysis is shown that maximum tensile longitudinal stress is occurred at perimeter of alumina side interface and maximum compressive radial and tangential stresses are occurred at center of alumina side interface. Because of bending effect, tensile raidial and tangential stresses are occurred at near bottom of alumina, far from interface.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.16 no.9
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• pp.1700-1710
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• 1992

The boundary element method is applied to determine thermal stress intensity factors for a cusp crack in transient state. In the steady temperature field, numerical values of thermal stress intensity factors for a Grifith crack and a symmetric lip cusp crack in a finite body are in good agreement within .+-. 5% with the previous solutions. In transient state, the numerical values of thermal stress intensity factors for the Griffith crack are also in good agreement with the pervious solutions. In both steady and transient states, those for the symmetric lip cusp crack with the crack surface insulated or fixed to the constant temperature are calculates for various effective crack lengths, configuration parameters and uniform heat flow angles. The variations of the thermal boundary conditions of the crack surface have a effect on stress intensity factors. The signs on the values of thermal stress intensity factors can be changed in time variation.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.4
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• pp.427-436
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• 2014

The goal of this paper is to estimate proper hardfacing material and thickness of STD61 hot-working tool steel through three-dimensional heat transfer and thermal stress analyses. Stellite6, Stellite21 and 19-9DL superalloys are chosen as alternative hardfacing materials. The influence of hardfacing materials and thicknesses on temperature, thermal stress and thermal strain distributions of the hardfaced part are investigated using the results of the analyses. From the results of the investigation, it has been noted that a hardfacing material with a high conductivity and a thinner hardfaced layer are desired to create an effective hardfacing layer in terms of heat transfer characteristics. In addition, it has been revealed that the deviation of effective stress and principal strain in the vicinity of the joined region are minimized when the Stellite21 hardfaced layer with the thickness of 2 mm is created on the STD61. Based on the above results, a proper hardfacing material and thickness for STD61 tool steel have been estimated.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.9 no.4
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• pp.174-182
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• 1997

결정성 고분자수지는 가공조건에 의해 결정되는 미세구조의 변화에 따라 최종물성 이 현저히 달라지므로 최종 성형품의 물성을 극대화하기 위해서는 성형가공 중에 필연적으 로 부가되는 열이력 뿐만 아니라 전단이력이 결정화 거동에 미치는 영향을 규명하고 가공조 건의 최적화를 통하여 미세구조를 적절히 제어하는 것이 요구된다. 따라서 본 연구에서 in-situ 상태로 전단유도 결정화거동을 조사할수 있는 rheo-kinetic 실험 방법을 개발하고 결정화 거동에 미치는 열이력과 전단이력의 영향을 규명하고자 하였다. 이를 위해 비교적 결정화 속도가 빠른 폴리 부틸렌 테레프탈레이트 수지를 대상으로 냉각조건, 전단부가시간, 전단속도등을 다양하게 변화시키면서 plate-plate 레오미터로 시간에 따른 전단응력의 변화 를 조사하는 rheo-kinetic 연구를 수행하였다. 아울러 실험 중에 액체 질소로 급냉하여 얻은 시료를 대상으로 등온 및 비등온의 열분석 실험을 수행하고 JMA식과 Hoffman-Lauritzentlr 을 사용하여 분석한 다음, 그 결과를 rheo-kinetic 해석결과와 비교함으로써 결정화 거동에 미치는 전단응력의 영향을 규명하였다. 일정전단속동하에서 수행한 rheo-kinetic 실험결과, 시간에 따른 저난응력의 증가와 용융열이 증가하는 경향이 매우 유사한 거동을 보이므로 전 단응력의 증가는 결정화가 일어남에 기인한 결과임을 확인할수 있었으며 고분자수지가 전단 이력을 받게 되면 분자배향의 결과로 결정화 유도시간이 짧아지고 결정화속도가 증가할 뿐 만 아니라 보다 더 높은 온도에서 결정화가 일어나게 됨을 알수 있었다. 또 결정화 반가기 시간과 Hoffman-Lauritzen 식의 매개변수들이 전단속도, 전단부가시간, 결정화 온도 등의 이력에 무관하게 전단응력에 따라 선형적으로 변하고 있으므로 전단유도 결정화거동은 수지 에 부가되는 전단응력에 직접적인 영향을 받음을 알수 있었다. 이상과같은 전단유도 결정화 거동에 관한 결과를 가공공정상의 열전달 현상과 결합하여 해서하면 성형품 내부의모폴로지 의 예측이 가능하므로 성형품 물성의 극대화 방안의 수립에 이용될수 있을것으로 사료된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.6
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• pp.84-91
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• 2002

Temperature distribution in the GTD111 turbine blade used in power plaints is calculated by heat transfer analysis. Linear stress analysis of the turbine blade is also carried out under thermal loads and centrifugal forces. The numerical results of steady state heat transfer analysis slow that high temperature distribution occurs at the leading edge and tip section of the blade. The thermal stress result indicates that the equivalent stress at the tip of the pressure surface is higher than other sections of the blade. Maximum centrifugal stresses without the thermal effect occurs at the front of the fir tree. From the thermal-centrifugal stress analysis, maximum equivalent stress occurs at the fir tree. Stresses applied by the thermal loads and centrifugal forces are less than the yield stress. The GTD111 turbine blade is safe to be used in the power plants.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.11
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• pp.830-835
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• 1994

화재에 의해 손상을 입은 압력용기에 대해 유한요소법을 이용하여 응력해석을 수행하여 아래와 같은 결론을 얻었다. (1) 응력해석 결과, 압력용기의 자중, 열응력 및 바람의 영향은 내부압력에 비해 무시할 수 있을 정도로 미미하였다. (2) 기하학적 형상변화가 발생한 손상용기의 손상 부위에서의 부식 전\ulcorner후에서의 안전계수는 각각 3.5와 2.1로 손상이 없는 단순용기의 6.3과 4.6보다 상당히 작음을 알 수 있었다. 따라서, 손상 부위에서의 적절한 보강이 이루어져야 할 것이다. (3) 원형 링과 수직 보조대로 보강된 보강용기 모형의 등가 응력값은 상당히 감소되어 화재로 발생한 기하학적 형상 변화에 따른 응력 집중을 줄일 수 있었다. 앞서 정의된 안전계수를 이용 하면 부식 전의 안전계수는 5.3, 부식 후는 3.8 이상으로 증가하였다. (4) 안전계수는 운전 중의 부식 진행과 더불어 두께에 반비례하여 감소하므로, 운전중 부식의 진행을 억제 또는 최소화할 수 있는 방법이 강구되어야 하겠다. (5) 복구방안으로 본 연구에서 해석된 보강책을 채택하는 경우, 작업시 보조대 주위에서의 잔류 응력이 발생되지 않도록 특히 유의해야 하며, 복구 작업 후 철저한 시험검사(비파괴 검사, 스트 레인 측정)가 수반되어야 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2012.05a
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• pp.137-138
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• 2012

박막태양전지의 경우 기판재와 태양전지를 구성하는 반도체 층간의 열팽창 거동 차이가 태양전지의 변형을 야기한다. 이러한 열변형은 태양전지의 효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 그러므로 태양전지를 구성하는 반도체 층과 열팽창 거동이 유사한 기판재의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 연성 CIGS 태양전지를 구성하는 기판과 박막층의 두께변화가 열공정 중 발생하는 잔류응력에 미치는 영향을 전산해석 하고자 하였다. 전산해석 결과 Fe-52wt%Ni 기판재의 두께가 증가함에 따라 CIGS 박막층 내부의 잔류응력은 감소하였다. SiO2 절연층의 두께가 증가하면 CIGS 박막층의 잔류응력이 증가하였다. Mo 후면전극층이 얇아지면 잔류응력이 감소하였으나 CIGS층의 두께변화는 CIGS층의 잔류응력에 큰 영향을 미치지 않았다.