• Journal of Ocean Engineering and Technology
• /
• v.8 no.1
• /
• pp.33-40
• /
• 1994

Welding of structure produces welding residual stresses which influence buckling strength, brittle fracture strength and cold crack on the weld parts. Therefore, it is very important to accurately analyze the residual stress before welding in order to guarantee the safety of weldment. If the weld length is long enough compared to the thickness and the breadth of plate, thermal and mechanical behaviors in the middle portion of the plate are assumed to be uniform along the thickness direction(z-axis). Thus, the following conditions(so-called plane deformation) can be assumed for the plate except near its end;1) distributions of stress and strain are independent on the z-axis;2) plane normal to z-axis before deformation remains plane during and after deformation. In this paper, plane-deformation thermal elasto-plastic problem is formulated by being based on the finite element method. Moreover special regards and paid to the fact that material properties in elastic and plastic region are temperature-dependence. And the method to solve the plane-deformation thermal elasto-plastic problem is shown by using the incremental technique. From the results of analysis, the characterisics of distribution of welding residual stress and plastic strain with the production mechanism are clarified.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.25 no.6
• /
• pp.1228-1236
• /
• 2001

In this study, CT specimens were prepared from ASTH A5l6 steel which was used for pressure vessel plates for moderate and lower temperature service. And we got the fellowing characteristics from fatigue crack growth test carried out in the environment of room and low temperature at $25^{\circ}C$ , $-30^{\circ}C$, $-60^{\circ}C$, $-80^{\circ}C$, $-100^{\circ}C$ and $-120^{\circ}C$ and in the range of stress ratio of 0.1, 0.3 by means of opening mode displacement. At the constant stress ratio, the Threshold stress intensity factor range ΔAKth in the early stage of fatigue crack growth (Region I) and stress intensity factor range $\DeltaK$ in the stable of fatigue crack growth (Region II) was increased in proportion to descend temperature. It assumed that the fatigue resistance characteristics and fracture strength at low temperature is considerable higher than that of room temperature in the early stage and stable of fatigue crack growth region. The straight line slope relation of logarithm da/dN-$\Delta$K in Region II that is, the fatigue clack growth exponent m increased with descending temperature at the constant stress ratio. It assumed that the fatigue crack growth rate da/dN is rapid in proportion to descend temperature in Region II and the cryogenic-brittleness greatly affect a material with decreasing temperature.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.5 no.2
• /
• pp.178-183
• /
• 1995

Piezoelectric properties of sintered specimen having a tetragonal phase of $Pb_{0.9888}Sr_{0.012}(Zr_{0.52}Ti_{0.48})O_{3}$ were comparatively studied with two different poling methodes, i.e., DC field and corona discharge technique. Internal stress of poled specimens by indentation fracture toughness was analyzed to evaluate degradation phenomenon. As the results, it was confirmed that corona discharge poling technique is practicable and has merits such as low-temperature poling, slow degradation and no electric breakdown comparing to DC field poling. However, corona discharge technique showed lower Kp value than DC field poling.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2010.06a
• /
• pp.329-329
• /
• 2010

적층 액츄에이터는 우수한 압전특성 및 그 재료가 가진 고유한 특성 때문에 최근 이동통신 단말기용 햅틱 소자 및 PC 와 그 주변기기로 수요가 폭발적으로 증대되고 있으며, 향후에도 CATV 네트워크와 무선통신기기를 비롯한 디지털 통신분야로 응용분야가 확대되리라 예상된다. 적층 액츄에이터에서 발생되는 에너지는 세라믹 그린시트 두께와 전극 면적에 비례하여 변위 및 응력이 증가하게 되므로 고적층형에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이러한 고적층 액츄에이터의 경우 소성과정에 서 warpage 및 de-lamination 같은 결함이 발생하기 쉬우므로 그린시트의 균일성 및 전극과의 matching성 확보가 중요한 요소이다. 본 연구에서는 슬러리의 분산성과 시트 내 유기물 함량 최적화 실험을 진행하여 적층 액츄에이터용 그린시트를 최적화 한 후 공정 적용성 및 저온소성 전극인 Ag-Pd 전극과의 매칭성을 확보하고자 하였다. 이러한 후막공정 기술 개선을 통해 적층 액츄에이터를 제조하여 압전 특성을 측정하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• v.30 no.4
• /
• pp.83-92
• /
• 1993

This paper describes structural safety assessment techniques against crygenic temperature to design MRV type B LNG tank system. The following items are detail with in detail. (1) Leakage estimation of LNG through the propagating clacks at tank plate was performed and design of the range of catch basin(2ndary barrier) was followed to ensure the safety of ship structures against leaked LNG. (2) Temperature distribution analysis for cargo hold and skirt system was carried out using the steady state heat transfer analysis model for spherical LNG tank system. (3) Thermal stress distribution of skirt and tank system was calculated, where very stiff thermal variation was shwn through item(2) analysis.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
• /
• 2001.11a
• /
• pp.65-70
• /
• 2001

In this study, CT specimens were prepared from spring steel(SUP9) processed shot peening which was room temperature, low temperature and high temperature experiment. And we got the following characteristics from fatigue crack growth test carried out in the environment of room, low temperature and high temperature at $25^{\circ}C$, -3$0^{\circ}C$, -5$0^{\circ}C$, -7$0^{\circ}C$, -10$0^{\circ}C$ and 5$0^{\circ}C$, 10$0^{\circ}C$ , 15$0^{\circ}C$, 18$0^{\circ}C$ and in the range of stress ratio of 0.05 by means of opening mode displacement. The threshold stress intensity factor range $\DeltaK_{th}$ in the early stage of fatigue crack growth (Region I ) and stress intensity factor range ΔK in the stable of fatigue crack growth (Region II) was decreased in proportion to descend temperature. It assumed that the fatigue resistance characteristics and fracture strength at low temperature and high temperature is considerable higher than that of room temperature in the early stage and stable of fatigue crack growth region.

• Korean Journal of Materials Research
• /
• v.6 no.9
• /
• pp.900-904
• /
• 1996

비정질 실리콘의 표면에 Ni과 Pd를 형성하여 측면으로의 결정화 속도를 향상시켰다. Ni에 의해 비정질 실리콘이 측면으로 결정화될 때 그 성장 속도는 50$0^{\circ}C$에서 3w$\mu\textrm{m}$/hour였으며 이때의 활성화 에너지는 2.87eV로 나타났다. Pd의 경우는 Pd2Si의 형성에 의해 압축 응력이 유발되어 Pdrks의 간격이 좁을수록 측면으로의 결정화 속도가 증가하였다. Ni과 Pd을 각각 다른 부분에 증착시키고 결정화시키면 Ni에 의해 측면으로 결정화되는 속도가 Ni만으로 결정화시킬 때 보다 약 2배 이상의 측면결정화 속도를 보였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.55.2-55.2
• /
• 2010

기존의 thermal spray coating은 분사시 가스와 입자가 높은 열을 동반하여 상대적으로 차가운 기판과의 충돌되는 과정에서 기판과 입자 사이에 열응력이 발생하게 되고, 이것은 코팅 특성을 저하시킨다. 또한 고온의 가연성 가스등의 사용으로 작업 시 안전문제 등의 단점이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 분사 시 운동에너지를 주로 이용하는 cold spray coating 공정이 개발되었다. 이 공정은 코팅 입자를 임계속도 이상으로 가속시켜 입자와 기판이 충돌시 소성 변형을 통해 적층되는 코팅기술이다. Cold spray coating공정은 상온 코팅이 가능하기 때문에 주입입자의 물성이 비교적 그대로 유지되고, 고온의 열로 인한 기판의 변질을 막을 수 있다. Cold Spray coating에서 주로 원형 노즐을 사용하나 본 연구에서는 분사 효율 향상을 위한 광폭노즐을 사용하여 코팅 시간 단축을 기대하고 있다. 임계속도 이상의 입자 확보를 위하여 노즐의 expansion ratio와 노즐 shape의 변화를 주어 그에 따른 노즐내의 유동장을 수치해석을 통해 계산하였다. 분사되는 출구면과 기판 사이의 입자 속도 분포를 해석하였고, 이를 통해 임계속도 이상의 속도를 갖는 유효 입자들의 분포 및 유효 분사 면적을 예측하였다. 또한, 기존의 원형 노즐과 광폭 노즐과의 유동장 비교 및 각 노즐 분사면을 분석하여 cold spray coating공정에서의 효율적인 노즐 형상을 디자인하였다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.77.2-77.2
• /
• 2012

급속한 첨단기술의 발전으로 인해 차세대 정보산업의 핵심 기술은 사용자의 편의를 바탕으로 필요에 따라 형태가 변환되어 휴대 또는 착용이 가능하고 다양한 기능이 융합된 전자소자의 기술을 개발 하는 것이다. 현재까지는 이를 구현하기 위해 저분자, 고분자 반도체 및 박막형 무기 반도체를 이용하여 신축 가능한 소자를 구현 하였으나 기존 소재들의 제한적인 물성으로 인해 그 연구가 한계를 다다르고 있다. 이에 반해 신소재 그래핀은 우수한 기계적, 전기적 및 광학적 특징을 동시에 가지고 있는 물질로써 유연 소자분야에 적합한 재료로 각광받고 있다. 하지만 뛰어난 그래핀의 특성에도 불구하고 소자를 구성하는 다른 요소인 기판, 유전막 등의 물성적 한계로 인하여 신축 가능한 소자제작을 위해서는 아직도 많은 과제가 남아있다. 본 연구에서는 Polydimethylsiloxane (PDMS) 고무기판 위에 전해질 유전막을 도입하여 신축 가능하고 투명한 그래핀 트렌지스터를 구현하였다. 에어로졸 프린팅 방법으로 상온에서 형성 된 전해질 유전막은 높은 정전용량으로 인해 3V이하의 낮은 전압에서도 소자가 구동하는 것을 확인할 수 있었으며, 1100 과 420 $cm^2/Vs$의 높은 정공과 전자의 이동도를 나타내었다. 뿐만 아니라 이러한 전기적 특성은 외부에 가해지는 5%의 응력 및 1000회의 피로도 테스트 후에도 안정적인 거동을 보이는 매우 우수한 탄성특성을 보였다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2001.05a
• /
• pp.220-223
• /
• 2001

In this study, CT specimens were prepared hem ASTM SA516 which was used for pressure vessel plates for room and low temperature service. And we got the following characteristics from fatigue crack growth test carried out in the environment of room and low temperature at $25^{\circ}C$, -3$0^{\circ}C$, -6$0^{\circ}C$, -8$0^{\circ}C$, -l$0^{\circ}C$ and -l2$0^{\circ}C$ and in the range of stress ratio of 0.1, 0.3 by means of opening mode displacement. At the constant stress ratio, the threshold stress intensity factor range ΔK$_{th}$ in the early stage of fatigue crack growth ( Region I ) and stress intensity factor range ΔK in the stable of fatigue crack growth ( Region II) was increased in proportion to descend temperature. It assumed that the fatigue resistance characteristics and fracture strength at low temperature is considerable higher than that of room temperature in the early stage and stable of fatigue crack growth region. The straight line slope relation of logarithm da/dN - ΔK in Region II, that is, the fatigue crack growth exponent m increased with descending temperature at the constant stress ratio. It assumed that the fatigue crack growth rate da/dN is rapid in proportion to descend temperature in Region H and the cryogenic-brittleness greatly affect a material with decreasing temperature.e.greatly affect a material with decreasing temperature.