• Title/Summary/Keyword: 열응력 완화

Search Result 36, Processing Time 0.023 seconds

Effect of Cure System on the Life-time of Hydrogenated NBR O-ring using Intermittent Compression Stress Relaxation(CSR) (간헐 압축응력 완화를 이용한 가교 구조가 hydrogenated NBR 오링의 수명에 미치는 영향 연구)

  • Lee, Jin-Hyok;Bae, Jong-Woo;Kim, Jung-Su;Hwang, Tae-Jun;Choi, Yu-Seok;Baek, Kwang-Sae;Jo, Nam-Ju
    • Elastomers and Composites
    • /
    • v.46 no.2
    • /
    • pp.144-151
    • /
    • 2011
  • Intermittent CSR testing was used to investigate the degradation of a hydrogenated NBR(HNBR) O-rings, and also the prediction of its life-time. The cure system of HNBR O-ring was controlled as sulfur cure and peroxide cure system. An intermittent CSR jig was designed taking into consideration the O-ring's environment under use. The testing allowed observation of the effects of friction, heat loss, and stress relaxation by the Mullins effect. Degradation of O-rings by thermal aging was observed between 100 and $120^{\circ}C$. In the temperature range of $100-120^{\circ}C$, O-rings showed linear degradation behavior and satisfied the Arrhenius relationship. The activation energy of HNBR-S was about 70.6 kJ/mol. From Arrhenius plots, predicted life-times of HNBR-S O-ring were 31.1 years and 33.7 years for 50% and 40% failure conditions, respectively. In case of HNBR-P, the activation energy was about 72.1kJ/mol, and predicted life-times were 34.0 years and 36.5 years for 50% and 40% failure conditions, respectively. The peroxide cure system showed slower degradation rate and higher activation energy than the sulfur cure system.

램제트 엔진에서의 화염 전파와 비정상 연소 현상에 관한 수치해석

  • ;Vigor Yang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
    • /
    • 2000.04a
    • /
    • pp.10-10
    • /
    • 2000
  • 램제트 엔진은 비추력이 높고 추력 레벨은 낮으므로, 2단 추진기관에 적합한 추진 시스템이다. 1단-추진기관의 작동이 끝나고, 2단 램제트 엔진이 점화 후 안정된 연소에 도달되기까지 비행체의 속도는 항력에 의하여, 초당 약 마하수 0.1 정도씩 감소된다. 1단 연소 후 2단 램제트로 전환되는 지연시간이 길수록 1단에서 요구되는 종말 가속도는 증가되므로, 1단이 차지하게되는 부피는 증가되고 비행체의 크기 또한 늘어나게 된다. 따라서 1단에서 2단 램제트로 천이되는데 소요되는 시간을 가능한 짧게 하는 것이 효과적이다. 그러나 램제트 엔진의 특성상 선결되어야할 다음과 같은 여러 문제들이 있다. 첫째, 1단 작동 시 공기 흡입구와 연소실은 차단벽으로 분리되어 있다가, 1단 연소후 차단막이 제거되어 외부공기가 램제트 연소실로 흡입된다. 흡입되는 공기는 흡입구의 형상에 의하여 램 압축되지만 초음속으로 연소실을 통과하게된다. 연료 주입 구에서 공급되는 연료는 연소실에서 유동의 흐름방향(streamline)에 따라서 연소실로 확산되는데, 연소되기 전에는 유속이 빠르게 노즐로 빠져 나가므로 램제트 연료가 재순환 구역(recirculation zone)으로 침투하는데 쉽지가 않다. 둘째, 연소실 입구에서 발생되는 와류 (ring vortex)는 1단 연료의 고온 연소 가스를 연소실로 확산시키는데, 비 균일한 온도 분포를 유발하여 램제트 연료의 점화에너지가 공급되는 시간이 적당하지 않을 경우 균일한 화염 전파에 악영향을 준다. 셋째, 연소실에서의 빠른 유동 조건은 연료가 연소실에 머무를 수 있는 시간을 감소시키며, 연소실 입구에서 강한 전단 응력이 발생되어 화염이 안정화되는데 악 영향을 미치게된다. 본 논문은 공기 흡입구, 연소실 및 노즐을 통합하여 수치해석을 하였으며 열유동/점화/연소등의 미케니즘을 이해하고, 주요 인자들 중 와류의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적

  • PDF

Characterization for Viscoelasticity of Glass Fiber Reinforced Epoxy Composite and Application to Thermal Warpage Analysis in Printed Circuit Board (유리섬유강화 복합재의 점탄성 특성 규명 및 인쇄회로기판 열변형해석에의 적용)

  • Song, Woo-Jin;Ku, Tae-Wan;Kang, Beom-Soo;Kim, Jeong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • v.34 no.2
    • /
    • pp.245-253
    • /
    • 2010
  • The reliability problems of flip chip packages subjected to temperature change during the packaging process mainly occur due to mismatches in the coefficients of thermal expansion as well as features with time-dependent material properties. Resin molding compounds like glass fiber reinforced epoxy composites used as the dielectric layer in printed circuit boards (PCB) strongly exhibit viscoelastic behavior, which causes their Young's moduli to not only be temperature-dependent but also time-dependent. In this study, the stress relaxation and creep tests were used to characterize the viscoelastic properties of the glass fiber reinforced epoxy composite. Using the viscoelastic properties, finite element analysis (FEA) was employed to simulate thermal loading in the pre-baking process and predict thermal warpage. Furthermore, the effect of viscoelastic features for the major polymeric material on the dielectric layer in the PCB (the glass fiber reinforced epoxy composite) was investigated using FEA.

패턴 사파이어 기판 위에 AlN 중간층을 이용한 GaN 에피성장

  • Kim, Nam-Hyeok;Lee, Geon-Hun;Park, Seong-Hyeon;Kim, Jong-Hak;Kim, Min-Hwa;Yu, Deok-Jae;Mun, Dae-Yeong;Yun, Ui-Jun;Yeo, Hwan-Guk;Mun, Yeong-Bu;Si, Sang-Gi
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2010.02a
    • /
    • pp.123-123
    • /
    • 2010
  • 3족 질화물계 물질은 발광다이오드와 같은 광전자소자적용에 있어서 매우 우수한물 질이다.일반적으로, GaN 에피 성장에 있어서 저온 중간층을 삽입한 2 단계 성장 방법은 낮은 결함밀도와 균일한 표면을 얻기 위해 도입된 기술이다. 특히 AlN 중간층은 GaN 중간층과 비교하였을 때 결정성뿐만 아니라 높은 온도에서의 열적안정성, GaN 기반의 자외선 검출기서의빛 흡수 감소 등의 장점을 가지고 있다. 또한 패턴 사파이어 기판위 GaN 에피 성장은 측면성장 효과를 통해 결함 밀도 감소와 광 추출 효율을 향상시키는 것으로 알려져 있다.또한 열응력으로 인한 기판의 휨 현상은 박막성장중 기판의 온도 분포를 불균일하게 만드는 원인이 되며 이는 결국 박막 조성 및 결정성의 열화를 유도하게 되고 최종적으로 소자특성을 떨어 뜨리는 원인이 되는데 AlN 중간층의 도입으로 이것을 완화시킬 수 있는 효과가 있다. 하지만, AlN 중간층이 패턴된 기판 위에 성장시킨 GaN 에피층에 미치는 영향은 명확하지 않다. 본 연구팀은 일반적인 c-plane 사파이어 기판과 플라즈마 건식 에칭을 통한 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판을 이용해서 AlN 중간층과 GaN 에피층을 유기금속 화학기상증착법으로 성장하였다. 특히, 렌즈 모양의 패턴된 사파이어 기판은 패턴 모양과 패턴 밀도가 성장에 미치는 영향을 연구하기 위해 두가지 패턴의 사파이어 기판을 이용하였다. AlN 중간층 두께를 조절함으로써 최적화된 GaN 에피층을 90분까지 4단계로 시간 변화를 주어 성장 양상을 관찰한 결과, GaN 에피박막의 성장은 패턴 기판의 trench 부분에서 시작하여 기판의 패턴부분을 덮는 측면 성장을 보이고있다. 또한 TEM과 CL을 통해 GaN 에피박막의 관통 전위를 분석해 본 결과 측면 성장과정에서 성장 방향을 따라 옆으로 휘게 됨으로 표면까지 도달하는 결정결함의 수가 획기적으로 줄어드는 것을 확인함으로써 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다. 그리고 패턴밀도가 높고 모양이 볼록할수록 측면 성장 효과로 인한 결정성 향상과 난반사 증가를 통한 임계각 증가로 광추출 효율이 향상 되는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 최적화된 AlN 중간층을 이용하여 패턴 기판위에서 고품질의 GaN 에피층을 성장시킬 수 있었다.

  • PDF

Time-Dependent Warpage Analysis for PCB Considering Viscoelastic Properties of Prepreg (Prepreg의 점탄성 특성을 고려한 PCB의 Time-Dependent Warpage 분석)

  • Chanhee Yang;Chang-Yeon Gu;Min Sang Ju;Junmo Kim;Dong Min Jang;Jae Seok Jang;Jin Woo Jang;Jung Kyu Kim;Taek-Soo Kim
    • Journal of the Microelectronics and Packaging Society
    • /
    • v.31 no.2
    • /
    • pp.23-27
    • /
    • 2024
  • In this study, the time-dependent warpage behavior caused by the viscoelastic properties of prepreg in a printed circuit board (PCB) was analyzed by finite element method (FEM). The accurate viscoelastic properties of the prepreg were measured by stress relaxation test, which were then incorporated into constructed warpage analysis model. When the PCB was subjected to repeated thermal cycles, the warpage of the PCB was restored to its initial state when only the elastic properties of the prepreg were considered, but when the viscoelastic properties were also considered, the warpage was not restored and permanent warpage change occurred. The warpage analysis for three different types of prepreg was conducted to compare their mechanical reliability, and the results showed that materials with elastic properties dominating over viscoelastic properties experienced less warpage, resulting in better mechanical reliability.

Life-time Prediction of a FKM O-ring using Intermittent Compression Stress Relaxation (CSR) and Time-temperature Superposition (TTS) Principle (간헐 압축응력 완화와 시간-온도 중첩 원리를 이용한 FKM 오링의 수명 예측 연구)

  • Lee, Jin-Hyok;Bae, Jong-Woo;Kim, Jung-Su;Hwang, Tae-Jun;Park, Sung-Doo;Park, Sung-Han;Min, Yeo-Tae;Kim, Won-Ho;Jo, Nam-Ju
    • Elastomers and Composites
    • /
    • v.45 no.4
    • /
    • pp.263-271
    • /
    • 2010
  • Intermittent CSR testing was used to investigate the degradation of an FKM O-ring, also the prediction of its life-time. An intermittent CSR jig was designed taking into consideration the O-ring's environment under use. The testing allowed observation of the effects of friction, heat loss, and stress relaxation by the Mullins effect. Degradation of O-rings by thermal aging was observed between 60 and $160^{\circ}C$. In the high temperature of range ($100-160^{\circ}C$) O-rings showed linear degradation behavior and satisfied the Arrhenius relationship. The activation energy was about 60.2 kJ/mol. From Arrhenius plots, predicted life-times were 43.3 years and 69.9 years for 50% and 40% failure conditions, respectively. Based on TTS (time-temperature superposition) principle, degradation was observed at $60^{\circ}C$, and could save testing time. Between 60 and $100^{\circ}C$ the activation energy decreased to 48.3 kJ/mol. WLF(William-Landel-Ferry) plot confirmed that O-rings show non-linear degradation behavior under $80^{\circ}C$. The life-time of O-rings predicted by TTS principle was 19.1 years and 25.2 years for each failure condition. The life-time predicted by TTS principle is more conservative than that from the Arrhenius relationship.