• Proceedings of the KSME Conference
• /
• 2001.06a
• /
• pp.517-522
• /
• 2001

The purpose of this study is to investigate the thermal embrittlement and the mechanical properties of 2.25Cr-1Mo steel aged at high temperature and stress for 250 hours. Original, aged artificially material were tested to obtain the hardness and impact absorbed energy. Hardness and impact absorbed energy decreased with the increasing aging time. The carbide morphology with the thermal embrittlement was found to contribute to the mechanical property change by X-Ray diffraction method.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
• /
• 1997.05b
• /
• pp.52-57
• /
• 1997

국제 열 핵융합로 (International Thermonuclear Experimental Reactor) 의 중앙 솔레노이드(solenoid) 초전도 전자석의 피복관 (conduit) 으로서 가장 유력한 후보 재료인 니켈-철 기저 초합금에 대한 개선된 파괴역학적 거동 예측 모형을 개발하기 위하여 피로균열 성장과 파괴 인성 치의 측정이 사용되었다. 유한 요소법을 사용하는 상용 구조해석 코드인 ANSYS 제 5.2판에 의해 초전도 전자석 피복관 재료에 대한 탄소성 파괴역학적 거동을 살펴보았다. 정확한 파괴 기준을 개발하기 위하여 삼차원 J 적분 인자에 의한 결과를 사용하였다. 얇은 피복관재의 경우에 절대온도 4도에서의 적합한 파괴 인성치는 실제 단면효과를 고려한 표면균열 인장시험 결과를 토대로 J 적분으로 도출한 150 MPaㆍm$^{1}$2/ 로 제시되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.35 no.10
• /
• pp.1155-1160
• /
• 2011

High-strength nickel-based super alloys have been widely used in aircraft engines, vessel engines, and turbine blades because of their high strength and excellent fatigue and oxidation resistance. In this study, tests were carried out to determine the total strain range and temperature for high-strength nickel-based super alloys. Prepared specimens of IN738LC were exposed to temperatures of $871^{\circ}C$ and $982^{\circ}C$ for 1,000.10,000 h. These specimens were subjected to tests of mechanical properties and microstructure observations. The changes in mechanical properties were related to changes in ${\gamma}$ according to the thermal exposure time.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.35 no.1
• /
• pp.40.2-40.2
• /
• 2010

MIRIS 우주관측카메라는 과학기술위성 3호의 주탑재체로서 $0.8{\sim}2.0{\mu}m$의 근적외선영역에서 우주배경복사와 우리은하 평면의 Pa-$\alpha$ survey 관측을 목적으로 한다. 이러한 임무를 수행하기 위해 MIRIS 우주관측카메라에는 MCT(HgCdTe) IR 검출기가 사용되고 6개의 필터를 장착할 수 있는 필터휠이 설계되었으며, 열잡음을 줄이고 원하는 SNR을 얻기 위해 모두 100K 이하로 냉각이 요구된다. 효과적인 냉각 및 저온유지를 위해서 외부의 열을 1차적으로 차단하는 Cryostat 외부용기와 100K 이하로 냉각되는 내부 Cold Box의 이중구조를 가지는 Dewar가 설계 되었다. 내부 Cold Box의 냉각은 소형 stirling cooler로 이루어지고 외부의 열 유입량이 Cooler의 냉각용량을 넘지 않도록 설계하였다. Cryostat 외부용기는 radiation cooling으로 냉각되어 200K 이하의 온도를 유지하며 내부 Cold Box로의 열유입을 최소화하기 위해 GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) 단열 지지대와 MLI(Multi Layer Insulation)가 사용된다. 또한 100K으로 냉각시 필터고정부와 Cold Box 구조에서 일어날 수 있는 구조적인 피로도를 줄이고 열변형에 의한 문제를 방지하기 위한 고려가 설계에 포함되었다. FM(Flight Model)은 고진공 환경의 우주공간에서 문제가 발생하지 않도록 설계되었다. 또한 EQM 진동시험결과를 토대로 발사환경에서 발생하는 강한 진동을 견딜 수 있도록 FEM(Finite Elements Method) 구조해석을 통하여 필터고정부에 flexible structure 설계와 완충제를 추가하고 필터휠 구동부와 harness 고정부 및 cooler 지지부를 비롯한 전체 구조물에서 충분히 진동을 극복할 수 있도록 설계하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.38 no.12
• /
• pp.1431-1434
• /
• 2014

The thermal barrier coating (TBC) applied to a gas turbine can be damaged by repeated thermal fatigue during operation, so an evaluation of its durability is needed. Thermally grown oxide (TGO) is generated inside the TBC in a high-temperature environment. The growth of TGO is known to be the main cause of damage to the TBC. Therefore, the durability of TBC should be evaluated according to the growth of TGO. In this research, Kim et al.'s work on the growth of TGO with aging was used as a basis for finite element analysis. The relationship between stress and aging was derived from the finite element analysis results. The durability of the TBC with aging was evaluated through a comparison between the results of the finite element analysis and a bond strength test.

• Journal of Applied Reliability
• /
• v.15 no.4
• /
• pp.241-247
• /
• 2015

Purpose : The demand for higher fuel economy vehicles has helped develop fuel-efficient vehicles such as a CVVL called continuous variable valve lift. Existing CVVL has been applying DC type motor to control intake valve, but recently some car parts manufacturers have been developing a BLDC type CVVL motor for improvements of endurance performance. The purpose of this study is to find the potential failure mechanism of the CVVL BLDC moto in early stage of development based on the design properties and design the accelerated life test model. Methods : CVVL BLDC is consist of brushs, coil, magnetic, PCB, bearing and so on. Each component has a latent failure mechanism caused by temperature, humidity, vibration. By analysis result of the failure mechanism, thermal fatigue is the most important factor of a durability of CVVL BLDC motor. So, we designed a new accelerated life test model for guarantee of the CVVL BLDC motor. Results : A crack occurred on via hole in test using the conditions we designed, so we did change the design to avoid this failure. The via hole dimension is changed a little larger, as a result we achieve improvements in reliability of the CVVL BLDC motor. By applying various kinds and extreme level of stresses, we can find the operating limits of products. Conclusion : In thesis, We analyzed the failure mechanism of CVVL BLDC and designed an accelerated life test method to give a guarantee for reliability. Based on the test results, we could improve the reliability of developments by change of design.

• Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
• /
• 2006.05a
• /
• pp.239-246
• /
• 2006

프레스다이용 코일스프링은 자동차 및 전자제품의 외형생산에 필요한 금형 내에 장착되는 금형용 스프링으로서 녹아웃 및 스트리퍼 등에 사용되고 있다. 프레스다이용 코일스프링이 사용 중 파손 시에는 고가인 금형의 손상 및 생산성에 영향을 미칠 수도 있기 때문에 사용 환경에서의 신뢰성확보가 요구되어지고 있다. 특히 중(重)하중 및 극중(極重)하중용 스프링은 과거 현장에서 파손사례가 자주 발생함으로 인해 외산을 선호하는 경향이 있는 형편이다. 이에 국산 스프링의 신뢰성검증 및 확보를 위해 신뢰성기반구축사업을 통해 신뢰성평가기준(RS D 0014)가 제정되었으며, 이 평가기준에 의거하여 국내 업체의 제품에 대해 신뢰성평가를 실시하였다. 프레스다이용 코일스프링의 파손원인은 주로 반복하중에 의한 피로파손과 일정한 변위의 변형으로 발생하는 코일스프링 자유높이의 축소로 크게 구분되어질 수 있다. 시험결과 주 파손양상은 피로에 의한 균열발생이었으며, 코일 끝단부와 끝단부 직하부의 코일과의 마찰에 의한 균열발생이 주원인이었다. 즉, 코일의 끝단면과 직하면 코일이 연속적으로 부딪침으로써 발생한 변형 및 마모에 의해 표면균열이 발생하고, 표면균열에서 반복적인 부하하중이 가해짐으로써 피로균열 진전을 통해 점차적으로 파손이 진행되어졌음을 알 수 있었다. 본 발표에서는 기준에 의거하여 로하중용 프레스 다이용 코일스프링을 평가한 신뢰성평가시험 결과에 대해 보고하고, 파단면 관찰과 외산제품과의 미세조직 및 조성 등의 비교분석결과 등을 기초로 파손원인을 분석한 결과에 대해 보고하고자 한다.제고할 수 있을 것으로 기대한다.X>$CdCl^+,\;CdSO_4$ 등이 형성되었다. 수은의 경우는 해수 및 증류수를 용출용매로 이용한 모든 경우에서 납, 구리, 카드뮴과는 달리 대부분 침전하였다. 더욱이 해수에 존재하는 고농도 염소($Cl^-$)와의 수착으로 인해 finite solid인 calomel($Hg_2Cl_2$)이 형성되어 대부분 침전(SI=0)되기 때문에 납, 구리, 카드뮴 보다 더 낮은 환경이동성을 갖을 것으로 사료된다. 상기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.im80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.36 no.9
• /
• pp.1027-1032
• /
• 2012

Two types of very small multiplying gears and arrays have been developed for new dental hand-pieces, and the increased speed ratios, modules, number of teeth, gear diameters, and gear types were calculated based on the dynamics of the machinery. The contacting and bending strengths were evaluated for gear teeth with two design concepts using AGMA equations and finite element analyses, and the contacting stresses on teeth with and without DLC (diamond-like-carbon) coating layers were calculated. Fatigue and tension tests were performed to obtain an S-N curve, the Young's modulus, and the strength of the gear material, and these were utilized in the analyses. Slightly larger stresses were found for 2-axis-type gears than for other types of gears, and the S-N curves showed that a gear lifetime of 109 cycles was satisfied. The contacting stresses in gears coated with DLC were reduced by 30%. A new prototype model of a hand-piece with small gears was successfully fabricated and tested.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.35 no.10
• /
• pp.1161-1170
• /
• 2011

This paper presents a solution to the inverse problem for the service boundary conditions of thermal-flow and structure analysis in a catalyst substrate. The exhaust-gas purification efficiency of a catalyst substrate is influenced by the shape parameter, catalyst ingredients and so on and is estimated by the thermal flow uniformity. The formulations of the inverse problem of obtaining the thermal-flow parameters (inlet temperature, velocity, heat of reaction, convective heat-transfer coefficient) and the direct problem of estimating from a given outlet temperature distribution are described. An experiment was designed and the response-surface optimization technique was used to solve the proposed inverse problem. The temperature distribution of the catalyst substrate was obtained by thermal-flow analysis for the predicted thermal-flow parameters. The thermal stress and durability assessments for the catalyst substrate were performed on the basis of this temperature distribution. The efficiency and accuracy of the inverse approach have been demonstrated through the achievement of good agreement between the thermal-flow response surface model and the results of experimental vehicle tests.

• Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
• /
• v.20 no.5
• /
• pp.53-64
• /
• 2012

Deep and narrow welds can be produced by laser welding at high welding speeds with a narrow heat-affected zone (HAZ) and little distortion of the workpiece. This study aims to evaluate the usefulness of laser welding at automobile component manufacture. Microstructure observation, hardness test, tensile test and fatigue life test are performed by using the fiber laser welded SPFC590 steel sheets which is used widely in the manufacture of automotive seat frame. Three kinds of specimens are only a SPFC590 steel plate, quasi-butt joint plate and lap joint plate by laser welding. The following results that will be helpful to understand the static strength, fatigue crack initiation and growth mechanism were obtained. (1) The tensile strength of quasi butt joint specimens nearly equal to base metal specimens, but lap joint specimens fractured in shear area of weld metal. (2) The fatigue strength of quasi-butt joint specimen was approximately 8 percent lower than that of the base metal specimens. Furthermore, the lap joint specimens were less than 86 percent of the base metal specimens. (3) The lap joint fatigue specimens fractured at shear area in high level stress amplitude, while fractured at normal area in low level stress amplitude. From these results, the applicability of the laser welding to the automobile component is discussed.