• 제목/요약/키워드: 충격 에너지 흡수 특성

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한국산 물푸레나무속(屬) 주요 수종의 물리 및 역학적 특성 (Physical and Mechanical Properties of Major Korean Ash Species)

  • 황원중;권구중;김남훈
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제30권2호
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    • pp.95-101
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    • 2002
  • 물푸레나무속 주요 수종의 합리적 이용을 위한 기초 자료를 얻기 위해, 물리 및 역학적 특성을 조사하였다. 물푸레나무와 쇠물푸레의 생재함수율은 변·심재간 차이가 없었으나, 들메나무 심재부의 생재함수율은 변재부보다 다소 높았다. 들메나무의 생재밀도와 전건밀도는 다른 두 수종에 비해 낮게 나타났고, 쇠물푸레 변재부의 수축·팽윤율은 물푸레나무보다 다소 높은 값을 보여주었다. 쇠물푸레의 종압축강도와 종압축탄성계수는 다른 두 수종보다 다소 낮았으며, 쇠물푸레 방사·접선단면의 전단강도는 다른 두 수종보다 높게 나타났고, 세 수종 모두 방사단면 전단강도가 접선단면보다 높았다. 세 수종 모두 우수한 휨 특성을 나타냈다. 물푸레나무와 들메나무간에 있어서 충격휨흡수에너지는 유의적인 차이가 없었다.

복합조직강의 마찰용접부에 대한 동적파괴특성 (The study on dynamic fracture toughness of friction-welded M.E.F. dual phase steel)

  • 오세욱;유재환;이경봉
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제7권3호
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    • pp.19-27
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    • 1989
  • Both the SS41 steel and the M.E.F(martensite encapsulated islands of frrite) dual phase steel made of SS41 steel by heat treatment were welded by friction welding, and then manufactured machinemade Vnotch standard Charpy impact specimens and precracked with a fatigue system at BM(base metal), HAZ(heat affected zone) and WZ(weld interface Zone). The impact test of them was performed with an instrumented impact test machine at a number of temperatures in constant loading velocity and the dynamic fracture characteristics were studied on bases of the absorbed energy, dynamic fracture toughness and fractography from the test. The results obtained are as follows; At the room temperature, the absorbed energy is HAZ.geq.WZ.geq.BM in case of the M.E.F. dual phase steel: BM.geq.HAZ.geq.WZ in case of the SS41 steel, HAZ.geq.BM.geq.WZ at the low temperature. The absorbed energy is decreased markedly with the temperature lowering; it is highly dependent on the temperature. The dynamic fracture toughness of the M.E.F. dual phase steel is HAZ.geq.WZ.geq.BM at the room temperature; BM.geq.WZ.geq.HAZ below-60.deg. C. Therefore the reliability of friction welding is uncertain at the low temperature(below-60.deg. C). The dynamic fracture toughness of the SS41 steel; HZA.geq.WZ.geq.BM at overall temperature region. The flaw formed by rotational upsetting pressure was shown y SEM; in this region. The absorbed energy per unit area and dynamic fracture toughness were low relative to other region.

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낙석방지시설 적용을 위한 팽창메탈의 특성 연구 (A Study on the Evaluation of Expanded Metal Characteristics for Application Rockfall Facilities)

  • 이종인;정춘교;김성호;황영철;이승호
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.13-20
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    • 2011
  • 산지가 많은 우리나라는 도로 및 철도건설을 위해 사면을 형성하는 구간이 많고, 사계절의 뚜렷한 차이로 인해 해빙기에 암블록의 이완현상 발생과 연평균 강우량의 2/3 정도가 여름철에 집중 발생되는 기후특성이 있으며, 최근 기상이변에 따른 집중호우 등으로 낙석 및 산사태와 같은 도로절개면 붕괴사고가 잦은 편이며, 해마다 장마철이 되면 이와 관련된 사고소식을 매스컴을 통해 쉽게 접할 수 있다. 낙석 발생 시 인명과 재산 피해를 최소화하기 위하여 절개지에 대한 보강공법의 개발 및 현장 적용성에 대한 연구 등이 활발히 이루어지고 있지 않는 실정으로 이에 대한 연구의 필요성이 부각되고 있다. 특히 낙석방지망의 부분적 취약점(일체화가 되지 못함)으로 인해 낙석방지망이 충분한 지지능력을 발휘하지 못하는 문제가 발생됨에 따라 국내에서도 보다 높은 낙석에너지를 지지할 수 있는 낙석방지망에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 낙석방지망의 대체재료로서 팽창메탈의 적용성을 실험적으로 검증하고, 그 특성에 관해 연구해 보고자 하였다. 시험결과 팽창메탈은 우수한 강도와 일체화된 재료특성으로 기존 PVC망에 비해 최대지지하중이 높게 나타났으며, 현장시험의 흡수가능에너지 또한 높게 나타나 낙석방지망의 대체재료로서 활용이 가능한 것으로 판단된다.

고섬광에 노출된 광센서의 손상 특성 : 열확산 모델 (Characteristics of Damage on Photosensor Irradiated by Intense Illumination : Thermal Diffusion Model)

  • 권찬호;신명숙;황현석;김홍래;김성식;박민규
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.201-207
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    • 2012
  • Pulsed lasers at the 613 nm and 1064 nm wavelengths on nanoseconds have been utilized to characterize the damage on Si photodiode exposed to intense illumination. Morphological damages and structural changes at sites on the photodiode irradiated during microseconds of laser pulses were analyzed by FE-SEM images and XRD patterns, respectively. The removal of oxide coating, ripple, melting marks, ridges, and crater on photodiodes were definitely observed in order of increasing the pulse intensities generated above the damage threshold. Then, the degradation in photosensitivity of the Si photodiode irradiated by high power density pulses was measured as a function of laser irradiation time at the various wavelengths. The free charge carrier and thermal diffusion mechanisms could have been invoked to characterize the damage. The relative photosensitivity data calculated using the thermal diffusion model proposed in this paper have been compared with the experimental data irradiated above the damage threshold.

연강(Mild Steel)의 극저온 파괴 거동에 대한 실험적 연구 (Study on Fracture Behavior of Mild Steel Under Cryogenic Condition)

  • 최성웅;이우일
    • 한국가스학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.62-66
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    • 2015
  • LNG선이나 해양플랜트 같은 설비나 구조물은 작동 조건을 고려할 때, 특히 부재마다 가지는 고유한 연성 취성천이온도(Ductile to Brittle Transition Temperature, DBTT)를 고려하여 설계되어야 한다. 본 연구에서는 해양플랜트 및 LNG선에 hull plate로 쓰이는 A-grade 연강(mild steel)에 대해 DBTT를 샤르피 V-노치(CVN) 실험을 통해 알아보았고 파괴형상을 통한 파괴거동을 살펴보았다. 그 결과 온도가 감소함에 따라 충격 흡수에너지는 감소함을 보였다. Upper shelf energy region과 lower shelf energy region이 나타나고 그 사이 구간의 천이점을 통해 DBTT가 결정되었다. 파괴형상에서는 upper shelf energy region에서 수많은 딤플이 연성파괴 형상으로 관찰되고 lower shelf energy region에서는 전형적인 취성파단형상이 관찰되었다. 이를 통해 BCC 구조를 가지는 A-grade 연강은 upper shelf energy 구역과 lower shelf energy구역을 보이고 그 사이 구간의 천이점에서 급격하게 온도가 떨어지는 DBTT구간을 뚜렷하게 보이는 특성을 알 수 있었다.

EPP 비드폼의 특성에 관한 연구 (Study on Properties of EPP Bead Foam)

  • 정동원;이응기;박철범
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.991-997
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    • 2011
  • 본 논문은 EPP 비드폼에 대한 증기실 조형공정의 기본 원리들과 과정들에 대해 다루고 있습니다. 증기실 조형은 EPP 기술을 위한 필수적인 공정입니다. 그러나 증기실 조형의 공정조건에 대해 연구가 거의 이루어져 있지 않습니다. EPP 폼의 특징들은 에너지흡수, 다양한 충격보호, 가벼운 무게, 구조상의 견고성과 내구성 등이다. 본 연구에서는 증기실 조형에서 증기압을 변화시켜 EPP 폼 제작을 위한 최적조건을 찾고자 노력하였으며, 무엇보다 증기조형 제품의 수축을 방지하기 위하여 EPP 폼 조형후 노내 가열을 수행하였다. 다른 노내 가열 온도들에서 시간에 따라 무게가 바뀌는 것을 관찰함으로써 폼수축의 메커니즘을 확인하는 것이 가능하였다. 인장시험과 SEM 해석을 수행하여 이들 실험결과들을 뒷받침할 수 있었고, 다른 증기압들에서 조형된 제품들에 대해 치수안정성을 조사하였다.

1차원 해석방법을 이용한 화차의 충돌가속도 분석 (A study on Analysis of Impact Deceleration Characteristics of Railway Freight Car)

  • 손승완;정현승;황준혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.32-38
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    • 2020
  • 본 연구에서는 1차원 충돌해석 방법을 이용하여 기존 철도차량 화물차량의 충돌 가속도 분석을 통해 기존 차량의 문제점을 확인하고, 충돌 안전성 향상 대안을 제시하고자 한다. 화물 철도차량의 국내 충돌사고 사례 및 유럽 및 북미 규격 분석을 통해 입환충격 상황과 충돌사고 상황 시나리오를 선정하였다. 차량의 질량과 연결기의 하중-변위 특성을 고려하여 화차용 1차원 충돌해석 모델을 개발하였으며, 상용 유한요소 해석솔버인 LS-DYNA를 이용한 1차원 충돌 해석을 수행하였다. 해석 결과 충돌속도 10km/h 이내의 입환충격 상황에서 화차의 가속도 레벨은 EN 12663 규격에서 제시하는 2g 이하로 안정된 수준으로 예측되었지만, 충돌속도 15~30 km/h 사이의 충돌사고 상황에서는 연결기의 완충용량 부족으로 차체의 변형 및 가속도 레벨의 증가가 예측되어 차체 구조 및 적재 화물의 안전에 취약한 구조임을 확인하였다. 충돌안전성 향상 방안으로 화차에 재료의 소성변형을 이용한 비가역적 충돌에너지 흡수장치를 적용하여 동일 시나리오로 충돌해석을 수행하였고, 기존 차량 대비 최대 12% 수준으로 가속도 레벨이 감소된 것을 확인하였다.

마이크로 및 매크로 섬유에 의해 보강된 고인성 시멘트 복합재료의 역학적 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Mechanical Properties of HPFRCCs Reinforced with the Micro and Macro Fibers)

  • 김무한;김재환;김용로;김영덕
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.263-271
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    • 2005
  • 고인성 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 시멘트페이스트 또는 모르타르에 고성능 단섬유를 보강하여 휨모멘트 및 인장력 작용하에서 변위(변형)경화특성 및 다수의 미세균열이 멀티플크랙 특성을 발휘함으로서 높은 인성 및 균열제어성능을 가진 재료로 최근 이들 성능을 활용하여 고성능 보수 보강재, 충격완충재, 강재의 피복재, 지진시 에너지 흡수 디바이스 등 다양한 용도로의 활용이 시도되고 있다. 그러나 이들 HPFRCC의 역학적 성능은 사용되는 섬유의 종류 및 형상에 따라 다르며 마이크로 크랙 및 매크로 크랙에 효과적인 섬유의 치수는 다른 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 마이크로 및 매크로 섬유의 종류, 각 섬유의 혼합조건을 변화시켜 HPFRCC의 압축 및 휨성상을 실험실증적으로 비교 검토함으로서 HPFRCC의 재료설계에 기초자료를 제시하고자 하였다. 그 결과, HPFRCC의 압축 및 휨성상은 사용된 마이크로 섬유의 종류에 따라 큰 차이를 보이고 있으며 PP섬유에 비하여 PVA섬유를 사용한 경우가 우수한 성능을 발현하였다. 또한, 각각의 마이크로 섬유에 매크로 섬유로서 PVA660을 혼합 사용한 경우 PVA200을 제외하고는 초기근열시 휨응력, 최대 휨응력, 변형능력 및 휨터 프니스 등의 휨성능이 향상되었다. 특히 PVA100과 PVA660을 혼합 사용한 경우 가장 우수한 성능을 발현하였으며, 휨시험시 전형적인 변위경화특성 및 멀티플크랙 특성을 나타내었다. 반면, 매크로 섬유로서 SF500을 혼합 사용한 경우의 휨응력-중앙변위 곡선은 기존의 FRCC와 유사한 경향을 보이고 있으며, 휨터프니스는 마이크로 섬유만 단독 사용한 경우에 비해 전반적으로 저하하는 것으로 나타났다.

HSB600강 가스메탈아크용접부에서 입열량과 용접후 열처리가 기계적 특성과 미세조직에 미치는 영향 (The effect of heat input and PWHT on the mechanical properties and microstructure of HSB600 steel weldments with GMAW)

  • 주동휘;장복수;임영민;고진현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.1939-1946
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    • 2012
  • 교량용 고성능 강재는 높은 인장강도, 항복강도, 고인성, 용접성등이 요구된다. 교량 구조용 강재인 TMCP HSB600강의 GMA용접부에서 입열량(1.4~3.2kJ/mm)과 용접후 열처리가 기계적 특성과 미세조직에 미치는 영향을 조사하였다. 용접된 상태에서는 입열량이 증가할수록 인장강도와 경도는 감소하였다. 입열량 1.4kJ/mm에서는 빠른 냉각 속도에 의해 베나이트적 페라이트와 탄화물 집합체 등의 경한 미세조직이 생성되었고 입열량 2.1kJ/mm에서는 침상형 페라이트가 다량 생성되었으며, 고입열량인 3.2kJ/mm에서는 입계페라이트 사이트 플레이트와 구형 페라이트가 많이 생성되었다. 용접 후 열처리를 통해 용접부의 잔류응력의 감소와 결정립 조대화로 인하여 인장강도와 경도는 감소하였으나 충격흡수에너지에는 큰 차이가 없었다.

환경준위 알파입자측정을 위한 다중선 비례계수기 개발(I) (Development of Multiwire Proportional Counter for Measurement of Environmental-level Alpha Particles)

  • 오필제;박태순;이민기;김경화
    • 분석과학
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    • 제9권3호
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    • pp.262-269
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    • 1996
  • 저준위 및 환경준위의 알파입자 방출핵종의 방사능을 측정하기 위한 다중선 비례계수기를 개발하였다. 비례계수기의 외부 크기는 $350{\times}290{\times}30mm$이고, 측정이 가능한 측정선원의 최대 면적은 $250{\times}200mm$이다. 비례계수기의 재질은 최소의 background와 외부충격에 의한 형태변형을 방지하기 위해 스테인리스 스틸을 사용하였고, 양극선 및 음극선의 재질은 직경 $50{\mu}m$의 스테인리스 스틸 wire로서, 전체 전극선의 수는 각각 21개와 42개이다. 계수효율을 최대로 하고 검출기벽에 의한 흡수효과를 제거하기 위해서 측정선원은 검출기 내부에 위치하도록 하였으며, 선원두께에 의한 효율변화를 방지하기 위하여 선원 높이를 10mm까지 조절할 수 있도록 설계하였다. 제작된 검출기는 plateau, 작동전압, background, 계수효율, 선원위치에 따른 감도, 에너지분해능 등의 특성조사를 수행하였다. $^{241}Am$ 핵종의 경우, 시료 1L를 처리하여 50,000초를 측정하였을 때의 LLD(Lower Limit of Detection)는 5.0 mBq/L로 산출되어 ISO(International Organization for Standardization)에서 규정하고 있는 환경준위의 알파업자 측정용 장치의 LLD인 40mBq/L 보다 낮은 방사능을 분석할 수 있는 양호한 환경방사능 측정장치인 것으로 판명되었다.

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