• Title/Summary/Keyword: 잔류 구조

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비드의 용용상태를 고려한 가스메탈 아크용접의 3차원 열탄소성 변형 해석 (Three Dimensional Thermal-Elastic Plastic Analysis of GMAW Considering the Melting of Weld Bead)

  • 이장현;신종계;김지훈
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.49-60
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    • 2002
  • 용접법은 선박 생산 공정에 있어서 금속 접합을 위해 가장 많이 사용되고 있다. 용접은 금속 접합을 위해 유용한 방법이지만 국부적 가열, 용융, 냉각으로 이어지는 열하중에 의하여 잔류응력과 잔류변형을 발생시킨다. 잔류응력은 구조물의 강도에 부정적인 영향을 끼치고, 잔류변형은 조립 작업에 부정적인 영향을 끼치게 된다. 그러므로 역학적 방법에 의한 잔류응력과 잔류변형의 예측은 이들을 제어할 수 있는 방법을 작업 전에 제시할 수 있도록 하므로, 선체 강도 확보와 선박 생산성 향상을 위하여 매우 중요한 문제라고 볼 수 있다. 본 논문에서는 이러한 배경에서 용접 현상을 가장 잘 시뮬레이션할 수 있는 방법인 유한요소법을 이용한 3차원 열탄소성 해석을 이용하였다. 열탄소성 해석을 위하여 온도분포를 계산한 후 계산된 온도분포를 이용하여 용접변형 및 응력을 순차적으로 계산하였다. 온도분포 계산을 위하여 용융과정을 엔탈피 방법을 이용하여 구현하였으며, 용접비드의 용입은 요소생성법을 이용하여 구현하였다. 본 연구에서 제안된 해석과정은 기존 연구에서 제시한 실험결과와 정성적으로 일치하는 결과를 주는 것을 확인하였다.

열처리에 따른 Mo 박막의 잔류응력 완화에 관한 연구

  • 김강삼;조용기;송영식;임태홍
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
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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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견직물에 대한 화학정련제의 정련효과 비교연구 (Comparative Degumming Effects of Detergents on Silk Twill)

  • 이용우
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.57-63
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    • 1987
  • 견직물의 정련에 있어서 관행 정련제인 비누와 이태리 견직업계에서 사용하고 있는 3종의 화학정련제를 비교 시험하였다. 정련 견직물의 강신도와 염색성은 비누 정련과 화학정련제 간에 차이가 없었으나 견직유질의 변성과 관련되는 점도 및 아미노기(-NH2) 함량은 비누정련견이 화학정련제 정련견에 비하여 약간 증가 및 감소되었으며 표면 미세구조에 있어서도 비누 정련견이 비교적 불순물의 잔류가 적었고 3종의 화학정련제 중에서는 정련제 "S"에 의한 정련견에 불순물의 잔류가 가장 적게 보였다.가장 적게 보였다.

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렌즈 무반사막 구조에 의한 반사색광의 특성 연구 (The Reflection Color Light with the Structure of an Antireflection Lenses)

  • 김용근
    • 한국안광학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.93-102
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    • 1996
  • 렌즈의 광학계의 분광투과률을 높이기 위한 방법으로 무반사막의 다층화에 의한 광대역화와 낮은 반사률이 중요하다. 그러나 잔류반사광이 발생하여 반사색광이 미약하게 나타난다. 이런 반사색광은 두께, 굴절율, 층수, 입사광의 파장, 기판물질 등의 구조에 의한 반사광의 파장 영역을 제어할 수 있다. l층, 2층 구조에서 ${\lambda}s/{\lambda}$=1.0인 조건하에서 무반사시키면, 다른 영역에서 나온 반사광들이 색혼합된 반사색광을 얻을 수 있고, 3층 구조에서 ${\lambda}0/{\lambda}$$PI{\ll}1$, $P2{\gg}1$ 에서 무반사시키면 P1< ${\lambda}0/{\lambda}$

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세라믹 타일이 삽입된 금속 블록의 최적 방호구조 연구 (Evaluation of Ballistic Performance of Ceramic-Tile-Inserted Metal Block)

  • 이승환;이민형
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권3호
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    • pp.297-304
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    • 2016
  • 세라믹(AD-90 alumina, $B_4C$) 타일이 삽입된 금속 블록(4340-steel)에 텅스텐 합금(tungsten alloy)의 긴 운동에너지탄을 수직 고속 충돌시키는 수치해석을 수행하였다. 본 연구를 수행하기에 앞서 두 가지의 반무한판 충돌 모델의 침투 깊이에 대해서 검증을 하였다. 세라믹 재료는 JH-2 (Johnson-Holmquist) 모델을 적용하였고 계산된 침투 깊이를 실험값과 비교하여 만족할만한 결과를 얻었다. 앞서 언급한 판에 대해서 세라믹 타일의 세 가지 두께별로 금속판에 삽입된 위치를 다르게 하여 충돌 시뮬레이션을 수행하였다. 긴 관통자의 잔류속도, 잔류질량 그리고 잔류운동에너지를 얻어 세라믹 타일의 위치가 구조물의 방호 성능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 그리고 단순 금속 블록 대비 세라믹 타일을 사용하는 경우의 질량 효율이 어떻게 되는지 확인해보았다. 마지막으로 이들을 토대로 질량효율 관점에서 최적 방호구조에 대한 평가를 수행하였다.

조관에 의한 잔류 응력을 고려한 스파이럴 강관의 휨 거동 분석 (Analysis on Flexural Behavior of Spiral Steel Pipe Considering Residual Stress Developed by Pipe Manufacturing)

  • 김규원;김정수;강동윤;김문겸
    • 한국가스학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.65-73
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    • 2019
  • 스파이럴 강관은 기존 UOE 강관에 비해 경제적이며 연속적으로 강관 제작이 가능해 수송관뿐만 아니라 구조부재로 사용이 점차 확장되고 있다. 최근 제작기술의 발달로 스파이럴 강관의 고강도 및 대형화가 가능하게 됨에 따라 대규모 장거리 수송용 파이프라인에도 적용이 시도되고 있고, 이로 인해 스파이럴 강관의 구조적 건전성과 경제성 확보를 위한 변형률 기반 설계가 요구된다. 그러나 이를 뒷받침하기 위한 스파이럴 강관의 설계 기준 전반이 제시되지 않은 실정이고, 구조적 거동에 대한 명확한 규명이 이뤄지지 못하고 있다. 본 논문은 스파이럴 파이프의 조관 과정에서 발생되는 잔류응력이 스파이럴 파이프의 휨 거동에 미치는 영향을 분석하였다. 조관으로 인한 잔류응력 평가를 위해 조관 성형각, 두께, 강도를 달리하여 스파이럴 파이프의 유한요소해석을 수행하고, 해석결과를 파이프 휨 해석에 대한 초기 조건으로 반영하여 수치해석적으로 휨 거동 변화를 조사하였다.

폭발 충격을 받은 Alumina 분말의 열분석 (Thermoanalytical Measurements of Shocked Alumina Powder)

  • 김종희
    • 한국세라믹학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.178-181
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    • 1977
  • 급격하게 충격을 받은 Linde A alumina분말에 대해서 동적시차열량 계법(dynamic differential calorimetry)으로 잔류응력 energy를 촉정 조사하고 투과전자현미경으로 결함구조를 조사하였다. 충격을 받지않은 alumina분말과 비교해 보면 충격을 받은 분말을 대개 80$0^{\circ}C$ 내지 120$0^{\circ}C$범위에서 energy 방출을 보여 주었으며, 충격을 받은 대다수의 $\alpha$-alumina결정들은 변형으로 인한 결함구조를 보여 주었다.

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트렌치 산화막을 이용한 단결정실리콘 MEMS 구조물의 절연기술에 관한 연구 (Isolation Technologies for Single-crystalline Silicon MEMS Structures Using Trench Oxide)

  • 이상철;김임정;김종팔;박상준;이상우;조동일
    • 센서학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.297-306
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    • 2000
  • 최근 MEMS 소자의 성능향상을 위하여 수십 ${\mu}m$의 두께를 가지는 고형상비 단결정실리콘 구조물 제작에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 이러한 고형상비 단결정실리콘 구조물 제작 기술에서는 구조물의 구동 또는 전기신호의 검지를 위한 전극 사이의 전기적인 절연 방법이 주된 문제로서 대두되고 있다. 본 논문에서는 고형상비를 가지는 단결정실리콘 구조물 전극 간의 전기적 절연을 위하여 고형상비 산화막으로 구성된 빔 및 측벽을 이용한 새로운 절연 기술을 개발하였다. 개발된 절연 기술은 실리콘 구조물을 측면 또는 하부에서 산화막으로 지지하는 절연 구조를 가진다. 이러한 트렌치 산화막은 그 깊이가 수십 ${\mu}m$이므로 산화막의 잔류응력이 구조물에 미치는 영향을 반드시 고려하여야 한다. 본 논문에서는 PECVD 방법으로 증착한 TEOS 산화막으로 절연 구조들을 제작하였으며, 제작된 절연구조들의 잔류응력을 측정하고, 그 잔류응력이 구조물에 미치는 영향을 해석하였다. 또한 공진자를 이용하여 개발된 절연 기술이 고형상비 단결정실리콘 구조물에 효과적으로 쓰일 수 있음을 보였다.

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$\textrm{Si}_{3}\textrm{N}_{4}$-AIN 복합세라믹스의 In-Situ합성 (In-Situ Synthesis of $\textrm{Si}_{3}\textrm{N}_{4}$-AIN Ceramic Composites)

  • 이병택;김해두;허석환;이찬규
    • 한국재료학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.27-32
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    • 1998
  • In-Sit반응소결에의해 Si과 AI금속분말을 이용하여 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스를 합성하였다. 합성된 Si$_{3}$N$_{4}$-AIN복합세라믹스의 미세조직과 결정구조를 해석하기 위해, OM, TEM, XRD및 EDX를 이용하였으며, Si$_{3}$N$_{4}$-AIN -20wt.%AIN복합세라믹스에서 Si의 질화율은 97%로 가장 높았다. Si$_{3}$N$_{4}$-AIN 복합세라믹스에서 Si의 질화율은 AI첨가량 증가에 따라 감소하였다. 대부분의 AI입자들은 다결정 AI입자들은 다결정 AIN(4-H구조)로 완전질화되었으며, 따라서 잔류 AI상은 반응소결체내에서 관찰되지 않았다. Si$_{3}$N$_{4}$의 결정구조는 $\alpha$$\beta$구조가 혼재된 상태이며, 잔류 Si입자내에서는 미소균열 및 전위가 관찰되었다. AI/Si$_{3}$N$_{4}$와 Si$_{3}$N$_{4}$ 두계면에서 이들은 거친 형상을 보이지만, 계면반응상은 관찰되지 않았다.

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개선된 소성힌지이론을 이용한 공간 뼈대구조물의 탄-소성 후좌굴 해석 (Elasto-plastic Post-buckling Analysis of Spatial Framed Structures using Improved Plastic Hinge Theory)

  • 김성보;지태석;정경환
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.687-696
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    • 2006
  • 본 논문에서는 공간 뼈대구조의 탄-소성 후좌굴 강도를 파악하기 위한 효율적인 수치해석 기법을 개발하고, 매개변수해석을 통하여 보-기둥 및 뼈대구조물의 비탄성 후좌굴 거동을 분석하였다. 외력의 증가에 따라 점진적인 강도감소효과를 효율적으로 고려하는 개선된 소성힌지 해석법을 적용하여 문헌에서 제시된 다양한 잔류응력 분포 형태에 따른 뼈대구조물의 탄-소성 해석을 수행하였다. 요소의 소성화 진행정도를 나타내는 파라미터들을 도입하고 등가단면력 및 요소분할에 따른 매개변수해석을 수행하여 그 결과를 문헌에서 제시된 소성영역해석, 쉘요소를 이용한 정밀해석 그리고 실험결과와 비교하여 뼈대구조물 극한강도를 평가하였다.