• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.15 no.3
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• pp.887-897
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• 1991

본 연구에서는 이와 같은 배경에서, Fig. 1(f)와 같이 가장 일반적인 이방성 재료가 접합된 경우의 응력확대계수를 명확히 정의하고, 수치해석법으로 구할 수 있는 외삽식을 제안한다. 또한, 탄성문제의 수치해석 방법으로 적은 요소의 분할로써 고 정밀도의 수치해석 결과를 얻을 수 있는 경계요소법(boundary element method:BEM), 특히 저자들이 개발한 복합재료에 대한 2차원 경계요소법 프로그램을 이용하여 이방성 이종재료 접합계면 균열의 응력확대계수를 해석하고, 복합재료내의 섬유방향에 대한 접합계면 균열의 정성적 거동을 고찰하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.2
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• pp.1-10
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• 1992

저탄소강은 일반적으로 용접성이 우수하지만 완전한 접합 강도와 용접부에서의 결함을 방지하기 위해서는 많은 주위가 필요하다. 용접부의 기계적 성질은 그 미세구조에 따라 좌우되는데, 이 구조는 모재의 화학조성, 용접 조건 그리고 후열처리에 의하여 결정이 된다. 이와 같이 용융용 접에 의한 저탄소강의 접합부는 저탄소함량으로 응고 균열에 대한 저항이 높다. 그러나 탄소의 함량이 증가하므로서 용접성은 저하하여, 0.3% 이상에서 용접부는 과열, 과냉, 저온 균열과 porosity에 취약하게 된다. 구조용강애 있어서는 용접성에 대한 일반적인 기준이 없으므로 이 러한 재료는 모재와 용접부의 기계적 성질, 고온 및 저온 균열성, 열간 및 냉각가공성등을 고려 하게 된다. 그러나 가장 중요한 것은 용접부의 신뢰도이다. 탄소강과 저합금강에 있어서 용접은 높은 강도를 얻을 수 있어야 하며 접합부에서 모재의 원래의 특성을 유지하여야 하고 결함이 없어야 할 것이다. 이와 같은 결함은 모재의 융접 이하에서 접합을 실시하는 고상접합으로 충 분히 억제할 수가 있다. 고상접합에서는 근본적인 미세조직의 결정화도 피할 수 있으며 고온균 일과 같은 결함의 위험도 배제할 수 있다. 고상접합은 용융용접과는 달리 모재를 용융시키지 않고 고체상태에서 접합을 하는데, 신금속 및 신소재의 개발과 첨단산업의 발달로 고상접합 기 술이 크게 각광을 받고 발전하게 되었다. 이와 같은 접합기술의 발전으로 기존의 용접으로는 접합이 불가한 소재, 용접기술의 적용이 곤란한 복잡한 형상, 복합기능 소재, 고품질 및 고정밀 성이 요구되는 소재등이 접합이 가능하게 되었다. 이러한 접합기술로는 brazing, 확산접합, 마찰 용접 등이 주로 많이 이용되고 있다. Brazing은 융점이 낮은 filler metal이 모재의 사이에서 용 융상태로 유입되어 냉각되면서 접합되는 방식이고 확산접합은 모재의 접합계면에서 원자의 상호 확산으로 접합을 하게 된다. 한편 마찰용접은 계면에서 회전에 의한 마찰열고 접합하는 방식 이다. 본 기술해설에서는 이러한 고상접합 기술을 이용한 철강재료의 접합에 대하여 고찰하도록 하겠다.

• Journal of the KSME
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• v.25 no.6
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• pp.491-496
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• 1985

브레이징(brazing) 이란 접합하고저 하는 모재간의 좁은 간격사이에 모재와는 재질이 다르고 용융점이 낮은 금속 또는 그들의 합금을 용융시켜서 복합재료를 만들어내는 일종의 수단이라고 볼 수 있다. 요즈음 전자분야 등의 여러 곳에서 구조용 재료로 쓰여지고 있는 특수재료나 이종 재료의 접합의 필요성이 증가하고 거기에 접합 수단으로 브레이징법이 응용되고 있다. 브레 이징은 모재, 땜납, 용제(flux)등의 3자로 구성이 되는데 브레이징에서 나타나는 현상은 매우 복 잡하다. 특히 브레이징 접하부의 작업환경은 접합결함과 직결되어 부식이라는 문제를 일으키게 된다. 본고에서는 브레이징 방법, 브레이징용 용제의 종류와 성분, 용제의 작용, 브레이징용 땜납의 현상 그리고 작업환경에 의한 브레이징부의 부식 등을 알아보기로 한다.

• Composites Research
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• v.18 no.1
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• pp.1-9
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• 2005

A methodology is presented for the failure prediction of composite single-lap bonded joints considering both of composite adherend failure and bondline failure. An elastic-perfectly plastic model of adhesive and a delamination failure criterion are used in the methodology. The failure predictions have been performed using finite element method and the proposed methodology. The failure prediction results such as failure mode and strength have very good agreements with the test results of joint specimens with various bonding methods and parameters. The influence of variations in the effective strength (that is, adhesion performance) and plastic behavior of adhesive on the failure characteristics of composite bonded Joints are investigated numerically. The numerical results show that optimal joint strength is archived when adhesive and delamination failure occur in the same time.

• Composites Research
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• v.30 no.6
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• pp.416-421
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• 2017

The structural adhesive have been manufactured for improvement of bonding process between CFRP and metal. The optimal condition for bonding process were investigated by evaluating the lap shear strength with amount of adhesive and curing time and the surface treatment of the CFRP. To confirm proper adhesion conditions, the fracture sections between CFRP and metal was observed using reflection microscope. Not only the improvement of the adhesion condition was important, but surface treatment on CFRP was also important. The optimal curing temperature was at $180^{\circ}C$ for 20 minutes. The improvement for adhesive property was confirmed After surface treatment on CFRP. The optimal amount of structural adhesive for bonding between CFRP and metal was $1.5{\times}10^{-3}g/mm^2$. Through the optimization of bonding process, the improvement of mechanical property over 10% is confirmed in comparison with existing adhesive.

• Composites Research
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• v.13 no.4
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• pp.67-74
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• 2000

The general solution of the anti-plane shear problem for the curved interfacial crack between viscoelastic foam and composites was investigated with the complex variable displacement function. Kelvin-Maxwell three parameter model is used to present viscoelasticity and the Laplace transform was applied to treat the viscoelastic characteristics of foam in the analysis. The stress intensity factor near the interfacial crack tip was predicted by considering both anisotropic and viscoelastic properties of two different materials. The results showed that the stress intensity factor increased with increasing the curvature of the curved interfacial crack and it also increased and eventually converged to a specific value with increasing time. The stress intensity factor increased with increasing the ratio of stiffness coefficients between foam and composites and the effect of fiber orientation on the stress intensity factor decreased with increasing the ratio of stiffness coefficients between foam and composites.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.8 no.5
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• pp.429-435
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• 1998

무정형 PEEK 필름의 self-bonding 공정 시에 일어나는 결정화 현상이 접합 면에서 개발되어지는 self-bonding 강도에 미치는 영향을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 고찰하였다. 무정형 PEEK 필름의 결정화 현상은 접합 시의 공정변수에 따라 변화하며, self-bonding 공정 동안 접합 면을 가로질러 PEEK의 결정들이 성장함에 따라 접합이 일어남을 알 수 있었다. 접합온도가 높을수록 접합 면을 가로지르는 결정들의 성장 정도가 낮은 온도에서 접합시켰을 때의 경우보다 훨씬 커서 결과적으로 높은 self-bonding 강도를 보였다. 각각의 시편들을 전단 파괴시킨 후 행한 파단면 관찰에서는 self-bonding 강도가 점차 높아짐에 따라 더욱 조밀한 물결무늬 파면과 dimple 형태와 유사한 파면 형상들이 관찰되는 것으로 보아 접합공정 시 접합 면을 가로지르는 PEEK 결정들의 성장 정도가 self-bonding 강도에 커다란 영향을 미친다고 판단되었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.49-49
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• 2009

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 최근 무공해 연료로 각광받고 있는 액화천연가스 (LNG)의 수요가 급증함에 따라 LNG 저장탱크 소재로 널리 사용되고 있는 9% Ni강의 수요 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 9% Ni 강은 극저온용 소재로 용접부의 저온인성 ($-196^{\circ}C$)이 가장 중요하기 때문에 저온인성을 확보하고자 Inconel 계나 Hastelloy계 등의 니켈 기 합금을 용접재료로 사용하고 있으나 이러한 용접재료는 가격이 매우 고가이며 또한 용접 후 용접부의 강도가 낮다는 문제가 제기되고 있다. 또한 LNG 탱크 제작시 사용되는 용접법은 GTAW, SAW 및 SMAW 이지만 국내에서는 주로 SMAW에 의존하고 있는 실정인 관계로 보다 더 경제적인 용접 프로세스의 적용 가능성이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 4mm의 9% Ni 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전 속도 및 접합 속도를 고정한 상태에서 접합을 실시 하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$로 제작된 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도, 인장 강도 및 저은 충격 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.12
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• pp.1591-1597
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• 2012

Adherend samples were made from unsaturated polyester and woven and mat glass fibers by the hand layup and vacuum methods. The mechanical properties of the adhesive, composite adherends, and terminal-joint and secondary-joint specimens were determined experimentally. Combinations of the experiment results and the bonding theory were used in this study. The maximum and average shear stresses were calculated based on the maximum tensile force and geometry parameters of the joint specimens. The results of the maximum and average shear stresses were compared and evaluated for six joints. The results showed that the grinding and grind/acetone joint had the highest strength among three types of terminal-joints. Similarly, the mat-mat and mat-woven joints had the highest strength among three types of secondary-joints with the same value. Conversely, no treatment and woven-woven bonding had very low strength. In each case, failure occurred always at two ends and then moved toward the middle area of the overlap length.

• 기계와재료
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• v.7 no.4 s.26
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• pp.91-98
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• 1995