• Composites Research
• /
• 제16권5호
• /
• pp.45-53
• /
• 2003

본 논문에서는 이차 본딩으로 접착된 복합재료-복합재료 Single-Lap 조인트 시편에 대해 인장 시험 및 수치해석을 통해 그 파손 특성을 조사하였다. 시편시험에서는 시험 중에 CCD 카메라 및 AE 센서를 이용해 초기 균열의 발생 및 진전양상에 대한 시험적인 관찰을 수행하였다. 시편에 대해 기하비선형 유한요소해석 및 VCCT(Virtual Crack Closure Technique)기법을 이용해 시편의 거동 및 변형율에너지방출률을 계산하고 세 가지 관찰된 초기 균열 모드에 대해 파손강도를 계산하였다. 인장시험에서 초기 균열은 모서리 계면 균열, 측면 계면 균열 및 층간 분리 균열의 세 가지 형태로 최종 파손의 60∼90% 하중에서 발생하였다. 주된 파손 모드는 접착제 계면 파손(adhesive failure) 및 적층판의 첫 번째 및 두 번째의 층간 분리 파손이었다. 두꺼운 접착제 층을 갖는 시편들은 초기균열이 낮은 하중에서 발생하였지만 균열진전에 대한 저항성 및 파손하중은 높게 나타났다. 층간분리파손은 주로 두꺼운 접착제의 경우에 발생하였다. 세 가지 초기 균열 모드에 대해 변형률에너지방출률은 Mode I의 G값이 Mode II의 G값보다 크게 계산되었다. Mode I 및 전체 G값은 측면 계면 균열, 모서리 계면 균열, 층간분리 균열의 순서로 크게 계산되었다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• 제34권2호
• /
• pp.113-119
• /
• 2009

본 연구의 목적은 다른 표면 젖음성을 갖는 상아질에 대한 수종의 자가접착레진시멘트의 인장접착강도를 비교하고자 하는 것이다. 이번 실험을 위해 Rely-X Unicem (3M, ESPE, St. Paul, MN, USA), Embrace Wetbond (Pulpdent, Oakland, MA, USA), Maxcem (Kerr, Orange, CA, USA) 3 종의 자기접착레진시멘트를 사용하였다. 발거한 상, 하악 대구치 60개를 미세절단기 (Acutom P-50, Struers, Copenhagen, Benmark)를 이용해 한 치아에서 $2mm{\times}2mm{\times}7mm$의 치아 시편 두개씩 얻었다. 상아질 표면을 건조 그룹은 10초간 강한 공기로 건조시켰고, 습윤 그룹은 과잉의 수분을 2 초간 거즈로 압박해 제거하였다. 상아질 표면의 젖음성을 달리한 시편에 자가접착레진시멘트를 접착한 후 상온의 상대습도 100% 상태에서 24시간 보관했고, 만능시험기 (EZ Test, Shimadzu corporation, Kyoto, Japan)를 이용해 인장접착강도를 측정했고, 분리된 접착면의 파절양상을 근관 치료용 현미경 (OPMI pro, Carl Zeiss, Oberkochen, Germany)을 이용해 20 배의 배율로 관찰하였다. $SPSS^{TM}$ Ver 10.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA)을 사용하여 동일한 자가접착레진시멘트에서 상아질 젖음성에 따른 인장접착강도를 T-test로 비교하였으며, 각 자가접착레진시멘트간의 인장접착강도를 One way ANOVA test로 비교 분석하고 95% 유의수준에서 Scheffe's test로 사후검정 하였다. 실험 결과 자가접착레진시멘트의 인장접착강도는 상아질 젖음성에 영향을 받지 않았으며, 상아질 표면 젖음성과 상관없이 Maxcem의 인장접착강도가 Unicem과 Embrace의 인장접착강도보다 유의성 있는 낮은 값을 나타내었다. 또한 모든 시편의 분리된 접착면은 접착실패 양상을 나타내었다. 이상의 실험 결과로 볼 때 자가접착레진시멘트는 상아질 표면 젖음성에 상관없이 사용할 수 있을 것이라고 생각된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.258-263
• /
• 2004

Mechanical property evaluation of micrometer-sized structures is necessary to help design reliable microelectromechanical systems(MEMS) devices. Most material properties are known to exhibit dependence on specimen size and such properties of microscale structures are not well characterized. This paper describes techniques developed for tensile testing of materials used in MEMS. Epi-polycrystalline silicon is currently the most widely used material, and its tensile strength has been measured as 1.52GPa. We have developed an uniaxial testing machine for testing microscale specimen using electro-magnetic actuator. The field magnet and the moving coil taken from an audio-speaker were utilized as the components of the actuator. Structure of specimen was designed and manufactured for easy handling and alignment. In addition to the static tensile tests, new techniques and procedures for measuring strength are described.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.134-138
• /
• 2005

재생냉각형 액체로켓 연소기 챔버의 냉각 채널부의 상온상태의 구조설계와 검증시험을 수행하였다. 재생냉각 연소기 냉각 채널부에 사용하는 크롬동 합금의 상온 인장시험을 수행하여 재료의 탄소성 물성치를 확보하였으며 냉각 채널의 탄소성해석은 이 물성치를 이용하여 수행하였다. 해석결과의 검증을 위해서 평판형태의 냉각채널 시편을 제작하여 강도시험을 수행하였다. 탄소성 구조해석과 결과와 시편의 수압시험 데이터를 비교한 결과 구조해석과 시험이 약간의 차이는 있지만 비교적 잘 일치하였으며 채널의 단면 두께가 작기 때문에 제작상의 가공오차가 채널의 구조적인 안정성에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.258-265
• /
• 2001

초고온용 내열성 재료인 CFRC(carbon fiber reinforced carbon)에 대하여 고온 하에서 기계적 물성을 측정하기 위하여 특수 제작한 고온로 속에서 $2000^{\circ}C$끼지 압축 및 굽힘강도 실험을 수행했다. 시편에 균일한 단축응력이 걸리도록 압축시험용과 4점 굽힘시험용 흑연으로된 치공구를 개발하여 실험했다. 시험결과 CFRC의 온도와 밀도가 증가함에 따라 강도가 증가하는 특성을 거시적으로 설명했으며, 고온하에서 시험기법을 부분적으로 정립했다. 8주자직으로 직조된 CFRC에 일반 강화섬유 복합재료에 적용되는 ASTM의 굽힘시험법에 따라 시편의 L(스판길이)/h(높이) 비를 정하는 것은 부적합함을 확인하고, 인장강도/층간 전단강도의 비에 따라 이 비율을 결정하는 새로운 식과 굽힘에 대한 파손 기준식을 제시했다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제24권12호
• /
• pp.111-118
• /
• 2007

Hydroforming is a cost-effective way of shaping malleable metals such as steel into lightweight, structurally stiff and strong pieces. With the increased use of the hydroformed components in automotive and aerospace industries, it is important to know the variations of the mechanical properties in the hydroforming process far the safe and durable design purposes. The principal goal of this paper is to suggest a procedure to evaluate the variations of tensile and fatigue properties before and after a hydroforming process. A miniature specimen, which is 0.2 mm thick and 2.3 mm wide, is devised and tested to measure local mechanical properties. The effects of specimen size, defects, surface roughness, and hydroforming on the tensile and fatigue behaviors are discussed.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제28권3호
• /
• pp.259-266
• /
• 2004

Detailed two-dimensional and three-dimensional finite element (FE) analyses of double-edge cracked tension (DE(T)) specimens are carried out to investigate the effect of the relative crack length and the thickness on experimental J testing schemes. Finite element analyses involve systematic variations of relevant parameters, such as the relative crack depth and plate width-to-thickness ratio. Furthermore, the strain hardening index of material is systematically varied, including perfectly plastic (non-hardening) cases. Based on FE results, a robust experimental J estimation scheme is proposed.

• 고무기술
• /
• 제11권1호
• /
• pp.12-26
• /
• 2010

각종 산업제품의 주요 부품으로 사용되고 있는 고무재료는 사용 중 온도변화에 의해 체적 또는 길이 변화를 수반할 수 있어 결과적으로 고무제품의 성능이나 효율이 영향을 받게 된다. 특히 고온에서 고무제품의 치수변화를 제한하거나 일정치수를 강제할 경우 열수축이나 열팽창에 의해 응력이 발생하게 된다. 따라서 온도 변화에 따른 열응력의 측정은 고무제품의 정밀성과 성능을 평가하는 중요한 수단을 제공한다. 본 연구에서는 고무소재의 열응력 측정을 위한 새로운 측정방법을 개발하였고 이와 관련 새로운 시험장치를 설계, 제작하였다. 고무시편에 일정 변형의 인장을 준 상태에서 가열하면 열응력이 발생한다. 이 때의 열응력은 고무분자 사슬들의 운동성에 기인하며 배향된 고무분자 사슬들이 열역학적으로 랜덤 사슬형태로 돌아가려는 엔트로피적 힘이다. 따라서 온도가 높을수록 그 수축력은 증가하게 된다. 또한 고무분자 사슬의 사전 변형이 증가하면 그 열응력은 증가한다. 이때 열응력은 측정시간이 지남에 따라 최대치에 도달한 후 완화되며 그 완화속도는 설정온도에 의해 영향을 받는다. 여기서는 온도변화에 따른 고무시편의 열응력 측정결과를 소개하고, 고무분자 사슬의 엔트로피 변화와 점탄성적 흐름, 그리고 가열에 따른 고무 시편의 팽창 또는 수축이 열응력에 미치는 영향 등을 논의하였다. 특히 천연고무와 SBR 고무시편의 열응력 차이를 분자사슬의 운동과 연관하여 검토하였고, 가교밀도와 가교시스템이 각각 다른 고무시편에 대해 열응력 발생과에 따른 상관관계를 고찰하였다. 또한 시편의 형태와 두께가 열응력 발생에 미치는 영향도 검토하였다. 충전 배합고무의 경우 열응력에 영향을 미치는 인자로 고무분자 사슬의 운동성과 가교밀도 외에 고무재료와 충전제 사이의 물리 화학적 상호작용도 매우 중요한 요소가 된다. 배합고무에서 충전제의 영향을 검토하기 위해 실리카와 카본블랙을 선택하였고 배합고무의 열응력을 각각 측정하여 이들의 보강효과가 열응력에 미치는 영향에 대해 논하였다.

• Elastomers and Composites
• /
• 제39권2호
• /
• pp.142-152
• /
• 2004

서로 다른 두 종류의 폴리스타일렌(PS)을 injection 기계를 이용하여 인장 시편을 만들고, 온도와 인장 속도에 따른 crazing 거동 특성을 연구하기 위하여 다양한 시험을 하였다. 기계적물성은 craze 형성뿐만 아니라 다양한 시험 변수에 의해 영향을 받으며, brittle-ductile transition 이하의 온도에서의 인장 응력 및 최대 신율은 분자량, 인장 속도의 증가 및 온도의 감소에 따라 증가하며 craze의 수와 평균 길이 또한 증가한다. Crazing 응력도 동일한 형태로 증가함을 보여준다. 그러나, 이러한 특성은 인장 강도에 미치는 영향과 비교했을 때 보다 의존도는 상대적으로 낮다. Craze 형성과 성장에 필요한 시간으로 설명할 수 있는 crazing 응력과 인장 응력간의 차이는 분자량, 인장 속도에 따라 비례적으로 그리고, 온도가 감소함에 따라 증가함을 보여 준다. Crazing 은 ${\beta}$-relaxation 온도 근처에서 활성화된다. 이 온도에서는 crazing 응력이 급격하게 감소함을 나타낸다. 인장 평가시 craze 밀도가 적용된 응력에 따라 기하 급수적으로 증가되는데, 개시 단계에서는 craze는 서서히 형성되며, 일단 일정한 수만큼의 craze가 형성이 되면 craze 밀도가 급속도로 증가했다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.111-117
• /
• 2019

본 논문은 경량 및 고효율 레큐퍼레이터를 구성하는 0.1 mm 이하의 두께를 지닌 전열판의 용접부에 대한 실험적 연구이다. 특히 해당 용접부에 대한 수명을 알아내기 위해 고온환경에서 피로특성을 실험을 통하여 알아내기로 하였다. 실험은 레큐퍼레이터의 소재로 주로 선정되는 두가지 재질에 대해 (STS347, AL20-25+nb) 실시하였으며, 시편은 실제 제작에 사용되는 방법과 ASTM에서 권고하는 규격을 준용하여 제작하였다. 그리고 상온과 고온에서 해당 시료의 기계적 특성을 평가하고자, 기계적 물성치를 시험하는 MTS-810 과 고온환경을 부여하기 위한 고온로를 이용하였다. 시험은 각 시편에 대해 상온 및 고온 환경에서 인장시험을 실시하였으며, 나타난 인장강도의 50%, 40%, 30%, 20% 그리고 10% 에 해당하는 하중을 응력비 0.1로 설정하여 피로시험을 시행하였다. 마지막으로 실험을 통해 나타난 피로수명 특성을 레큐퍼레이터의 운전조건에서 발생하는 하중에 따르는 응력과 비교하여 무인기 시스템이 요구하는 운전시간에 대비하여 해당 용접부들의 수명을 평가하였다.