• 제목/요약/키워드: 자기-전기-탄성 재료

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비국소 탄성이론을 이용한 자기-전기-탄성 나노 판의 2방향 좌굴 해석 (Biaxial Buckling Analysis of Magneto-Electro-Elastic(MEE) Nano Plates using the Nonlocal Elastic Theory)

  • 한성천;박원태
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권5호
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    • pp.405-413
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    • 2017
  • 본 연구에서는 1차 전단변형이론을 고려한 비국소 자기-전기-탄성 나노 판의 2방향 좌굴해석에 관하여 연구하였다. 면내 전기-자기-탄성 나노 판에서 전기장과 자기장은 무시할 수 있다. 자기-전기 경계조건과 맥스웰 방정식에 따라 전기-자기-탄성 나노 판의 두께 방향에 따른 자위 및 전위의 변화가 결정된다. 자기-전기-탄성 나노 판의 탄성이론을 재 공식화하기 위하여 에링겐의 비국소 미분 구성 관계식을 사용하였다. 변분이론을 이용하여 비국소 탄성이론의 지배방정식을 연구하였다. 비국소 이론과 국소 이론의 관계를 계산 결과를 통하여 분석하였다. 또한, 비국소 매개변수, 면내 하중 방향 그리고 형상비에 따른 구조적 응답을 연구하였다. 계산 결과들은 전위 및 자위의 효과를 나타내었다. 이러한 계산 결과들은 자기-전기-탄성 재료로 구성된 신소재 구조물의 설계 및 해석에 사용될 수 있고 향후 연구의 비교자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

탄성지반위에 놓인 비국소 자기-전기-탄성 나노 판의 구조안정해석 (Structural stability analysis of nonlocal Megneto-Electro-Elastic(MEE) nano plates on elastic foundation)

  • 한성천;박원태
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.52-60
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    • 2017
  • 본 논문은 탄성지반위에 놓인 비국소 자기-전기-탄성 나노 판의 구조안정에 관하여 1차 전단변형이론을 이용하여 분석하였다. 4변이 단순지지된 자기-전기-탄성 나노 판의 좌굴하중을 구하기 위하여 Navier 방법을 적용하였다. 기존의 연구들에서는 2방향 좌굴해석은 거의 연구되지 않았다. Maxwell 방정식과 자기-전기 경계조건에 따라 자기-전기-탄성 나노 판의 두께 방향에 따른 자위 및 전위의 변화가 결정된다. 자기-전기-탄성 나노 판의 탄성이론을 재 공식화하기 위하여 Eringen의 비국소 미분 구성 관계식을 사용하였고 변분이론을 이용하여 비국소 탄성이론의 지배방정식을 연구하였다. 탄성지반의 효과는 Pasternak의 가정을 적용하였다. 비국소 이론과 국소 이론의 관계를 계산 결과를 통하여 분석하였다. 또한, 전위 및 자위의 크기, 비국소 매개변수, 탄성지반 매개변수 그리고 폭-두께 비에 따른 구조적 안정문제를 연구하였다. 분석 결과들은 전위 및 자위의 효과를 나타내었다. 이러한 계산 결과들은 자기-전기-탄성 재료로 구성된 신소재 구조물에 관한 향후 연구의 비교자료가 될 수 있을 것이다.

자성재료 발달현황

  • 조철
    • 전기의세계
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    • 제24권6호
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    • pp.67-71
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    • 1975
  • 어떤 자성재료에 대해서는 자기특성 이외에 유리부착성, 탄성, 접점에서의 특성 등이 요구되며 이러한 요구들을 한가지 재료로서 만족시키는 것은 곤란하므로 재료의 복합화가 시도되고 있다. Wire memory는 동선상에 permalley를 전착시킨 것이고 이것을 Core에 digit선이 통한 것으로 볼 수 있다. 금후로는 자성재료부품에서도 전자부품에서와 마찬가지로 재료를 복합소형화하여 일괄생산하는 방향으로 나아갈 것이 예상된다. 한편으로는 기억의 고밀도화가 강하게 요구되고 있으며 이에 따라 자성박막의 자벽 그 자체를 기억체로 이용하려는 방향으로 나아가고 있다. 이 경우, 기억체를 자기유도에 의하여 읽어내는 것은 S/N비가 적어서 곤란하고 Faraday효과, Kerr효과 등을 이용한 자기광학적 방법이 유효하다. 요즘 많이 연구되고 있는 초전도현상에 있어서고 재료의 자성이 도전율에 절대적인 영향을 미치므로 이에 관해서는 자성재료연구분야에서도 많은 관심이 모아지고 있다. 따라서 초전도재료에 관하여서도 따로 소개하고자 한다.

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압전세라믹의 재료 물성 및 특성 평가기술

  • 임종인;김병익
    • 세라미스트
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    • 제8권1호
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    • pp.50-56
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    • 2005
  • 압전재료의 다양한 에너지 변환특성 중 기계-전기 에너지간 변환 특성만을 이용하고자 하는 경우로 한정하고, 압전재료의 물성 및 진동모드, 재료물성 평가 사례들을 요약하여 소개하였다. 그러나 이상에서 설명한 압전특성은 매우 개략적인 개념으로서 우수한 압전 응용부품을 개발하기 위해서는 몇 가지 유의할 사항들이 있다. 압전재료는 보다 기본적으로 열에너지, 기계에너지, 전기에너지, 나아가서 Maxwell 방정식에 의해서 전기장과 연결되는 자기에너지까지도 연결시켜서 상호간에 에너지 변환작용을 일으킬 수 있는 특성을 가진다. 기계적 변형(S) = 탄성변형효과 + 역압전효과 + 열팽창효과 전기적 변위(D) = 압전효과 + 유전효과 + 초전효과 즉, 압전 응용부품이 온도변화 및 자기장이 인가되는 환경에서 순수하게 압전현상만을 이용하고자 한다면, 응용분야 및 주위환경에 따라 압전세라믹 소자가 외부 환경변화에 반응을 하지 않도록 적절한 차단 대책을 수립하여야만 한다. 그러나 압전재료의 외부 자기장의 변화에 대한 반응도는 전기장에 대한 반응도에 비해서 매우 작으므로 통상 무시해도 무방하다고 본다. 그리고 압전재료에서 전기장-기계장의 선형성이 보장되는 크기에는 뚜렷한 한계가 있고, 선형성 영역을 벗어나면 이력특성에 의해 비선형 특성 및 포화상태를 보이게 된다는 점 또한 주의하여야 할 점이다. 또한 압전특성은 Curie 온도이하에서만 존재하고, 그 이상의 온도에서는 쌍극자들의 지나친 운동성에 의해 결정 대칭성이 변하여 압전특성이 소멸되므로 사용 온도 구간에 엄격한 제한을 두어야 함도 응용에 유의하여야 한다.

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형상기억능을 갖는 polyethylene terephthalate-polyethylene glycol 공중합체를 이용한 laminate 복합재료의 제조 (I) (Preparation of composite laminate utilizing shape memory pohrethylene terephthalate-pohrethylene glycol copolymer (I))

  • 차상혁;박명주;정용찬;조재환;전병철
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.195-198
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    • 2001
  • 최근 지능재료에 관한 연구가 형상기억합금, 반도체 재료, 의료용 재료, 고분자 재료 등에서 활발히 이루어지고 있다. 지능재료 중 형상기억재료는 형상기억, 형상고정, 충격흡수 등의 효과를 갖기 때문에 열적, 역학적, 전기적 및 자기적(magnetic) 자극을 감지함으로써 형상, 위치, 탄성계수, damping, 마찰 등의 특성변화를 통하여 응답을 할 수 있어 응용이 다양하다 형상기억고분자의 경우 가볍고 형상회복률이 높으며 가공성이 우수한 장점을 가지고 있다. (중략)

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규소강판 코어소재의 가공방법에 따른 B-H 특성 (B-H Properties of Silicon steel Core material with Material Process)

  • 김인성;송재성;민복기;정순종;김형욱
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.239-240
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    • 2007
  • 변압기 코어소재로 사용하는 방향성 규소강판의 가공 방법에 따른 물성을 조사하기 위하여 테이프 와인딩 코어 형태, 곡률반경을 20, 30, 40mm로 하여 토로이달 형태 변압기 시료의 B-H 자성 특성을 조사하였다. 곡률반경이 40mm, 높이는 10mm의 비율에서 보자력은 0.02Oe, 포화자속밀도는 0.98, 1.85T으로 보자력(Hc)은 낮고 포화자속일도(Bs)는 제일 큰 값을 나타내었고, 국내에서 생산되고 있는 방향성 규소강판의 자속밀도값 보다 약간 크게 나타났으며, 본 연구로부터 방향성 규소강판을 이용하여 권자심 코어을 제작할 때 고려해야하는 탄성변형에 대한 중요성과 코어 소재의 가공방법이 자기적 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 또한 토로이달 코어형태의 변압기를 설계 제작시 높이와 곡율반경, 가공 방법에 따라 용량, 효율 등이 다르므로 사전에 소재의 물성을 면밀히 검토 후에 전기기기에 적용해야함을 재확인하였다.

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규소강판 코어소재의 가공 방법에 따른 철손 특성 (Korean Institute of Electrical and Electronic Materials)

  • 김인성;정순종;민복기;김형욱;송재성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 추계학술대회 논문집 Vol.19
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    • pp.343-344
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    • 2006
  • 방향성 규소강판을 tape-wound core 형태로 제작하여 가공방법에 따른 자기적 특성을 조사 하였다. 그 결과 곡률반경이 40mm인 시료에서 보자력(Hc)과 포화자속밀도(Bs)는 우수한 값을 나타내었고, 보자력은 0.02Oe, 포화자속밀도는 1.85T 이었다. 현재 국내에서 생산되고 있는 방향성 규소강판의 자속밀도값 보다 우수한 값을 나타내었다. 본 연구로부터 방향성 규소강판을 이용하여 권자심을 제작할 때 도입되는 탄성변형에 대한 대책의 중요성과 코어 소재의 가공방법이 자기적 특성에 미치는 영향을 통해 고효율 방향성 규소강판 개발의 가능성을 확인하였다.

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마이크로 자기탄성스트레인센서의 고감토화 (Improvement of Sensitivity in Micro Magnetoelastic Strain Sensors)

  • 신광호;허진;최헌일;김영학;사공건
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.423-426
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    • 2001
  • Recently we have reported that the meander-patterned amorphous FeCoSiB films exhibit large change in their high frequency impedance by applying a strain, suggesting that the films are very attractive for making of a highly sensitive strain sensor elements. In this study, the effect of anisotropy on a change in the impedance of sputtered amorphous film patterns was investigated in the frequency range from 1MHz to 1GHz. As a function of applied strains, the high frequency impedance was extremely changed in the case of film patterns with transverse anisotropy due to excellent magnetomechanical coupling properties. As a summary, the maximum figure of merit f has measured about 2600 in the case of transverse anisotropy, and about 500 in the case of longitudinal anisotropy at 500 MHz. These values of F are approximately more than 1000 times higher than that of a conventional metal strain gauge (F 2) and more than 10 times higher than that of a semiconductor gauge (F 200).

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음탄성에 의한 비파괴적 잔류응력 측정 (Measurement of Nondestructive Residual Stress by Acoustoelasticity)

  • 박인근;이철구
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제17권2호
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    • pp.25-28
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    • 1999
  • 국내에 건설되어 거의 20∼30년 가동되고 있는 발전설비, 석유화학 플랜트 등 거대설비 기기의 건전성(integrity) 및 신뢰성 확보와 잔존수명 예측을 위해서는 구조물 내부 또는 표층부에 존재하는 결 함의 특성을 아는 것과 함께 그 재료의 특정 부위에 어느정도의 응력이나 변형이 있는가를 아는 것이 매우 중요하다. 일반적으로 강 용접부의 비파괴적 결함검출에는 주로 SV파(vertically shear wave)와 SH파(horizontally shear wave)라 불리는 횡파를 이용한 초음파사각탐상법이 실용화되어 이용되고 있다. 그러나 비파괴적인 방법에 의한 실험적인 잔류응력 측정, 변형해석법에는 전기 저항 및 자기 스트레인 게이지법, X선회절법, 광탄성법(photoelasticity), 모아레(Mohr's)법, 레이저스펙클(Laser speackle)법, 응 력도료법, Barkhausen Nosise법, Caustics법 등이 제시되어 있으나 그 유용성 면에서는 아직 해결되야할 문제가 많이 남아 있는 실정이다. 응력이나 변형을 해석하는 방법으로 이론적 방법, 계산적 방법 실험적 방법이 잇다. 이론적 방법에는 재료 역학적으로 취급하는 방법, 탄성론 등이 있고, 계산적인 방법에는 유한요소법이 있지만, 이론적 방법이나 계산적 방법만으로는 해석이 불가능한 경우가 많기 때문에 실험 적 방법이 필요하게 된다. 이 글에서는 파괴 시험 또는 다른 비파괴평가기술에 비해 간편한 측정, 높은 측정정도, 시험결과 도출의 신속성, 검사비용의 절감 등 많은 장점을 가지고 있고 실험적으로 유용성이 일부 검증되고 있는 음탄성법(Acoustoelasticity)에 의한 잔류응력 측정법에 관해 소개하고자 한다.TEX> mg/L(평균 49 mg/L)로 비교적 안정적인 처리효율을 보여주었다. 본 연구결과 HVC 공정은 화학약품 사용량의 절감 및 이에 따른 화학슬러지 발생량의 감소를 기대 할 수 있는 친환경기술로 유지관리비를 최소화할 수 있는 장점이 있었다. 않은 사람들 중 미래의 검진실행의지에 건강소식지가 영향을 미친 경우는 48.7%였다. 보건교육을 받은 후 유방암 자가검진 실천율은 사업군에서 53.9%로 받기 전의 27.3%보다 증가하였으나 대조군의 경우는 별 차이가 없었다. 연령별로는 60대가 가장 높았고 사업군에서 검진율의 증가분은 30대가 가장 컸다. 교육수준별로는 사업군은 고졸이, 대조군은 전문대졸이 가장 높았고 사업군에서 검진율의 증가분은 고졸에서 가장 컸다. 보건교육 후 유방암과 관련된 건강지식의 정도는 사업군이 3.7점으로 대조군보다 유의하게 높았으며, 유방암 자가검진법을 실천하는 사람들의 동기는 ‘일반 대중매체의 영향’이 가장 많았으며 건강소식지가 동기인 경우도 20.4%였다. 사업군에서 건강소식지가 유방암 자가검진법 실천에 영향을 미친 경우가 79.6%였으며 유방암 자가검진법에 관한 보건교육을 받고 실천하지 않은 사람들 중 미래의 실천의지에 건강소식지가 영향을 미친 경우는 43.6%였다. 이상의 소견에서 지역주민을 대상으로 인쇄매체를 통한 보건교육은 인쇄물만으로도 쉽게 실천 할 수 있는 유방암 자가검진법이 가장 효과적이었으며, 자궁암검진에 관해서도 검진을 받을 수 있도록 지역사회의 보건의료의 하부구조를 정비하여 제도적 장치를 마련하고 정보를 제공한다면 자궁암검진 실천율도 증가할 것이다.고 12.9% 의 발달율을 보여 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이상의 결과로 보아 핵이식 수정란을 효율적으로 생산하기 위하여

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잔골재 종류 및 혼합방법 변화에 따른 100 MPa 급 초고강도 콘크리트의 공학적 특성 (Engineering Characteristics of Ultra High Strength Concrete with 100 MPa depending on Fine Aggregate Kinds and Mixing Methods)

  • 한민철;이홍규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.536-544
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    • 2016
  • 최근 초고층 구조물이 증가함에 따라 구조내력 확보를 위해 80~100 MPa 수준의 초고강도 콘크리트 사용이 증가하고 있는데, 이들 구성 재료 중 사용량이 가장 많은 골재는 종류나 특성에 따라 초고강도 콘크리트의 성능 및 경제성에 미치는 영향이 크므로 이에 대한 고찰이 요구된다. 이에 본 연구에서는 100 MPa 급 초고강도 콘크리트의 공학적 특성에 미치는 잔골재 영향을 고찰하고자, 석회암잔골재(LFA), 전기로 산화 슬래그 잔골재(EFA), 세척사(SFA) 및 화강암 부순 잔골재(GFA)의 4종과 이들을 상호 혼합한 4종의 혼합골재를 선정하여 초고강도 콘크리트의 공학적 특성을 고찰하고자 한다. W/B 20%에서 보통포틀랜드시멘트:플라이애시:실리카흄의 비율을 7:2:1로 조합한 콘크리트를 제조하였다. 연구결과에 따르면 LFA 사용 배합이 양호한 잔골재의 입형 및 입도 등 입자특성에 기인하여 동일 고성능 감수제 사용량에서 가장 높은 슬럼프 플로 및 높은 충전성을 확보하며, 혼합골재 사용 배합에 비해 전반적인 유동성이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 압축강도 및 자기 수축 저감 성능은 EFA 및 LFA 사용 배합이 여타 골재 종류 및 혼합조합에 비해 골재 자체의 양호한 탄성계수 및 강도 그리고 EFA의 free-CaO에 기인하여 보다 양호한 성능을 갖고 있음을 확인하였다.