• Title/Summary/Keyword: 응력과

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Analysis and Measurement of Residual Stress of Al 7175 Ring Rolls after Quenching and stress Relieving (고강도 알루미늄 7175 합금 링롤재의 급냉 및 응력제거처리후 잔류응력 유한요소해석 및 측정)

  • 박성한;구송회;이방업;은일상
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.104-110
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    • 1997
  • To predict the effect of ring expansion and ring compression on residual stress relief of Al 7175 ring rot]s, 2-D axisymmetric thermal analysis and elastoplastic analysis were performed. The residual stress distributions along the thickness of T73, T7351 and T7352 treated rings were measured using three step sectioning method. The measured results were compared to numerical ones for quenched and stress relieved rings. After quenching, calculated hoop and axial residual stresses were similar to measured ones for T73 treated rings. The residual stresses of T7351 and T7352 treated rings were decreased remarkably compared to T73 treated rings. The effect of axial residual stress relief was superior to that of hoop one, and also ring compression to ring expansion. It was concluded that ring compression is advantageous over ring expansion in view of stress relief effect and practicality, and vice versa in view of dimensional control and press power.

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열처리에 따른 Mo 박막의 잔류응력 완화에 관한 연구

  • Kim, Gang-Sam;Jo, Yong-Gi;Song, Yeong-Sik;Im, Tae-Hong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.192-192
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    • 2011
  • Mo 박막은 열적 안전성과 전기 전도성이 우수한 소재로 CIGS 태양전지의 배면전극으로 사용되고 있다. 스퍼터링법에 의한 Mo 박막의 전도성은 공정압력에 민감하여 높은 압력과 낮은 압력에서 이중박막으로 제조되고 있다. 연구에서는 압력에 크게 영향을 받지 않으면서 전도성이 $10{\mu}{\Omega}-cm$ 이하로 우수한 Mo 박막을 얻을 수 있는 아크 이온플레이팅법으로 Mo 박막을 제조하였다. 그러나 Mo 박막 증착시에 나타나는 높은 압축응력은 기재(Soda lime Glass; SLG)와의 밀착성을 떨어뜨렸다. 기재(SLG)와의 밀착성을 확보하기 위해 Ti 중간층($0.3{\mu}m$, $0.9{\mu}m$)을 증착하고 그 위에 Mo 박막을 증착하여 전도성이 우수한 박막을 제조하였으나 여전히 압축잔류응력의 문제점을 보였다. 압축응력의 완화를 위해 CIGS 박막이 제조되는 $550^{\circ}C$의 온도에서 열처리를 1시간 수행하였다. 열처리를 통해 열처리 전과 후에 나타나는 전도성과 잔류응력의 변화를 공정압력(5 mTorr~30 mTorr)별로 알아보았다. 사용된 시험편은 Si wafer, SLG, SUS계 소재를 이용하였으며 공정압력별로 아크 타겟에 인가되는 전류는 100 A로 고정하였고, 바이어스 전압은 0V, -50V를 인가하였다. 열처리 전과 후에 전도성은 크게 변화가 관찰되지 않았으나 잔류응력에는 많은 변화가 관찰 되었다. 잔류응력은 공정압력(5mTorr~30mTorr)별로 응력 완화가 일어났으며, 바이어스 전압이 0V에서 공정압력이 5 mTorr일 때 열처리 전에 측정된 1346 MPa 압축응력이 열처리 후에는 188 MPa의 인장응력을 나타내었다. 이러한 응력 변화에 대해 XRD와 SEM으로 구조분석을 통해 Mo 박막의 결정성과 전도성 및 잔류응력의 상관관계에 대해 알아보았다.

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Unsaturated Effective Stress Based on Water Retention Characteristics for Triaxial Tests of Silty Sand (실트질 사질토의 삼축시험 시 함수특성에 따른 불포화 유효응력)

  • Lee, Younghuy;Oh, Seboong;Baek, Seungcheol;Kim, Sangmin
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.14 no.1
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    • pp.69-75
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    • 2013
  • Suction stress is evaluated from soil water retention curves in order to deduce effective stress in unsaturated soils. $K_0$ consolidated triaxial tests were performed for silty sand to interpret effective stress in consolidation and shearing of unsaturated soils. Suction stresses from both consolidation stress and shear strength in triaxial tests were compared with those from soil water retention curves. The effective stresses on consolidation and shear strength are on each unique line, which are the same as that of the saturated case. It was found that the effective stress from soil water retention curves agrees with those from consolidation and shear strength in triaxial tests.

A Study on Effect of Residual Stress on Stress Distribution of Arterial Walls Under High Blood Pressure (잔류응력 효과를 고려한 고혈압 상태에 있는 혈관벽 내의 응력분포에 대한 연구)

  • Choi, Jae-Woo;Choi, Deok-Kee
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.11
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    • pp.1219-1227
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    • 2011
  • Due to recent changes in living conditions, people who suffer from vascular disease have been increasing. As a result, several kinds of procedures to treat diseases of the blood vessels are being carried out and the epidemiological analysis and interpretation is needed. In this paper, the mechanical behavior of blood vessels based on hyperelastic model were evaluated. The stress distributions in the arterial walls subjected to both normal blood pressure and high blood pressure are studied along with different opening angles representing as the effect of the residual stress. As a result, when applied to residual stress effects in blood vessels to act maximum stress compared to as the absence of residual stress effect about 50% stresses can be reduced. When high blood pressure was the normal blood pressure acting on the blood vessel wall that twice stress can be confirmed.

GaAs로 덮인 InAs/InGaAs 양자고리의 비정상 응력 분포 및 이방 응력에 의한 light-hole 분율 증가

  • Mun, Pil-Gyeong;Park, Gwang-Min;Yun, Ui-Jun;Choe, Won-Jun;Leburton, Jean-Pierre
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.89-90
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    • 2010
  • 최근 우리는 InGaAs 위에 성장한 InAs 양자점에 GaAs를 얇게 덮음으로써 양자고리를 성장하고, 그 광학적 특성을 분석하였다. [1] 이번 연구에서는 이 양자고리 구조의 전자 구조 및 광학적 특성을 전산모사를 통해 계산하였고, GaAs가 구조의 응력, 압전 포텐셜 및 light-hole 분율에 미치는 영향을 분석하였다. 이론적인 분석을 위해, valence force field 방법을 이용하여 이종 물질간의 격자상수 차이에 의한 격자 변형 및 압전 포텐셜의 변화를 계산하였고, 양자고리 내 전자의 양자화 에너지 및 파동함수를 k p 방법을 통해 얻을 수 있었다. 또한 광학적인 특성 등의 다체 효과를 예측하기 위해 configuration interaction 방법을 사용하였다. 이 연구에서 우리는, GaAs가 InAs에 강한 압축 응력을 가할 것이라는 일반적인 예측과 달리, InGaAs 매트릭스 안에서는 격자상수가 작은 GaAs가 InAs 양자고리에 효과적인 압축 응력을 가할 수 없음을 보였다. 특히 GaAs 층의 두께가 얇을 경우, InGaAs 매트릭스에 의해 인장 응력을 받는 GaAs가 InAs의 응력을 해소하기 충분한 공간을 제공하여, 오히려 InAs의 압축 응력을 약화시키는 것을 알 수 있었다. 이 연구 결과는 응력 분포가 단순한 양자우물 등의 2차원 구조와 달리, 응력 분포가 복잡한 3차원 나노 구조에서는 단순히 격자상수만으로 파장 변화 경향을 예측할 수 없음을 나타낸다. 또한 우리는, GaAs의 큰 negative 이방 응력과 InAs의 작은 positive 이방 응력에 의해 전자와 heavy-hole은 InAs에, light-hole은 GaAs에 구속됨을 보였다. 즉, InAs보다 밴드갭이 큰 GaAs가 전자와 heavy-hole에 대해서는 강한 포텐셜 배리어로 작용하지만 light-hole에 대해서는 포텐셜 우물로 작용하는, 반 우물-반 배리어 특성을 가짐을 알 수 있었다. 이로 인해 GaAs가 있는 양자고리의 light-hole 분율이 GaAs가 없을 경우에 비해 2배에서 8배가량 증가함을 보일 수 있었다. 비슷한 특성이 hole에 대해서는 InP나 InGaAsP 위에 성장한 GaAs 층에서 보고된 바가 있으나, 전자는 InAs로, hole은 GaAs로 분리할 수 있는 3차원 나노 구조에 대한 연구는 이 연구가 처음이다. [2]

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Embankment and Excavation Behaviour with Shear Parameters of Soft Clayey Soil in FEM (점성토의 유한요소해석에서 전단파라미터에 따른 성토 및 굴착 거동)

  • Kim, Byung Il;Choi, Chanyong;Hong, Kang Han;Han, Sang Jae
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.34 no.2
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    • pp.5-17
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    • 2018
  • In this study, the in-situ stress, strength and stress-strain characteristics with shear parameters (UU, CU, ${\bar{CU}}$) are analytically evaluated and the stability analyses are carried out under loading/unloading conditions. The in-situ stress and the stress-strain behaviour may become different according to input shear parameters in finite element analyses with construction step, Especially, if the internal friction angle in Mohr-Coulomb model is set to zero, the in-situ stress and the stress-strain behaviour might not be properly predicted. The results from CU parameter of total stress analysis have no significant difference with the results from CU of effective stress analysis. Therefore, in the numerical analysis for soft ground, CU parameters can be applied to predict in-situ stress and stress-strain behaviors. In addition, the calculation method was proposed to determine the shear parameter of Mohr-Coulomb model, which is corresponding to the shear strength equivalent to that of in-situ soil.

Improvement of Direct Measurement of Bottom Shear Stress Using Shear Plate (전단평판을 이용한 바닥전단응력의 직접 측정 방법의 개선)

  • Jung, Dong Gyu;Kim, Young Do;Park, Yong Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.70-70
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    • 2016
  • 하천시설물 설계, 시공 및 관리에 있어서 바닥전단응력은 매우 중요하다. 예를 들어, 호안 등 시설물의 허용 소류력을 계산하거나, 하천의 유사량을 예측하는 데 있어서 바닥전단응력이 기준으로 쓰인다. 정상 등류의 경우, 수로 내 수체에 작용하는 중력과 수로 바닥 및 측면에 작용하는 마찰력의 평형을 고려함으로써 바닥전단응력을 산정할 수 있다. 본 연구에서는 식생을 제외한 아크릴수로에서의 전단판의 움직임을 이용한 바닥전단응력 측정장치를 설계, 교정 및 검증을 실시하였다. 이 전단판은 수체와 바닥면에서 발생하는 마찰력에 의해 변위가 발생하고 이 변위를 바닥전단 응력으로 산정하였다. 직접 측정한 바닥전단응력은 기존에 연구된 두 가지 방법과 비교하여 검증하였다. 비교 검증을 위한 실험은 폭 0.3 m, 길이 10 m인 고속수로에서 Froude수 1이상, Reynolds수 20000이상의 사류이면서 난류인 상태로 실험을 진행하였으며 유속은 PIV을 이용하여 측정하였다. 비교 검증을 위한 첫 번째방법은 Reach-avrage공식을 기초로 manning의 평균 유속 공식을 이용한 바닥전단응력을 산정하는 방법으로 일반적으로 간단한 경험식을 이용하여 바닥 전단응력을 산정하는 방법이다, 두 번째는 Reynolds stress를 산정하는 방법으로 PIV를 통해 흐름방향의 연직프로파일의 유속을 측정 한 후 레이놀즈 분해법에 의해 산정된 난류 강도를 측정하여 Reynolds stress를 산정한 후 Shear stress를 산정하는 방법을 사용하였다. 마지막으로 본 연구에서 가로 0.14 m, 세로 0.14 m의 전단판으로 구성된 바닥전단응력 측정장치를 개발하여 실험을 진행하면서 앞에서 언급한 두가지 방법을 측정하는 동시에 장치를 이용하여 바닥전단응력을 직접측정하여 총 3가지 바닥전단응력을 비교하였다.

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The Effect of Confining Pressure on Modulus of Soils at Low Confining Pressures (낮은 구속응력 단계에서 지반의 탄성계수에 대한 구속응력의 영향)

  • 권기철
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.20 no.4
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    • pp.57-63
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    • 2004
  • The range of stresses experienced in subgrade soils and subbase materials in pavement under working stress conditions is below about 150㎪. Therefore, the deformational characteristics of soils at low confining pressures are important properties in the analysis and design of pavement system. Subgrade soils and subbase materials were collected from the actual pavement projects for testing. To evaluate the effect of confining pressure on modulus of those materials at low confining pressures, RC and FFRC tests were performed. Interestingly, the relationship between modulus of soils and confining pressure is more appropriate in linear space than in logarithm space at low confining pressure. Based on those results, new model fur evaluating the effects of confining pressure on modulus at low confining pressures was proposed.

ELECTRO-CHEMICAL ASPECTS OF STRESS CORROSION OF MILD STEELS ( I ) (연강의 전기화학적인 응력부식에 관한 연구 (I))

  • KIM Suk-Ho
    • Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.7 no.4
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    • pp.234-237
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    • 1974
  • Electro-chemical aspects of stress corrosion on the mild steels when immersed in the $5\%\;H_2SO_4$ solution and charged with 100mV and 100mA were discussed. The main results of the experiment are follows; 1. The weight loss by corrosion was concerned with the applied stress. and the larger the applied stress, the greater the weight loss. 2. Reduction of corrosion stress was a factor of inverse proportion to the applied stress. 3. Corrosion began at first on the parts of impurities concentrated and the grain boundaries, and gradually developed and spreaded out. 4. The materials of unsteady structure deformed of space lattice by the high stress or work-hardening showed less reduction of corrosion stress.

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Anisotropic Analysis of Tunnel in Transversely Isotropic Rock (횡등방성 암반 내 터널의 이방성 해석)

  • Choi Mi-Jin;Yang Hyung-Sik
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.15 no.6 s.59
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    • pp.391-399
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    • 2005
  • In this study, stress difference between isotropic and transversely isotropic rock mass, and planar principal stresses at the periphery of the tunnel in the rock with various ratio of anisotropy were determined theoretically. Stress differences between isotropic and anisotropic calculations at crown. side walls and floor of a tunnel with assumed stress states were analyzed and compare each other by $FLAC^{2D}$, a finite differential element method. As a result, magnitude and direction of principal stresses in the case of ignoring anisotropy were different from those of anisotropic cases, whatever the stress state was. Stress difference increased as the ratio of anisotropy increased. Direction or anisotropy affected stress difference, especially in the cases of anisotropic directions of $45^{\circ}\;and\;135^{\circ}$ of counterclockwise from x direction.