• 제목/요약/키워드: 파단특성

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원통형 복합재료 압력 용기의 기계적 물성 평가를 위한 세그먼트 형 링 버스트 시험 방법 분석 (Analysis of the Segment-type Ring Burst Test Method for the Mechanical Property Evaluation of Cylindrical Composite Pressure Vessel)

  • 김외태;김성수
    • Composites Research
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    • 제34권4호
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    • pp.257-263
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    • 2021
  • 복합재료는 높은 비 강성 및 비 강도 특성으로 인해 기체 혹은 액체 연료를 저장하기 위한 압력 용기의 설계 및 제작에 널리 활용되고 있다. 이에 따라, 압력용기의 파열압력 또는 파단 변형률의 기계적 특성의 보다 정확한 측정은 상용화 전에 필수적 요소이다. 그러나, 기존의 시험방법을 활용한 복합재료 압력 용기의 안전성 검증은 하중 전달 매체의 변형으로 인한 추가적인 에너지 손실의 발생과, 불필요한 하중 및 모멘트의 발생 등의 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 수직기둥의 이론적인 하중전달 정도와 적용 가능한 수직방향 변위를 고려하여 세그먼트형 링 버스트 시험장치를 설계하였다. 또한, 세그먼트 형 링 버스트 시험장치의 균일한 압력분포를 검증하기 위해 수치해석을 활용하였고, 수압 시험방법과 링 시편의 원주방향 응력 및 변형률 분포를 비교하였다. 복합재료 압력용기의 파괴 거동을 모사하기 위해 Hashin 파손 기준을 적용하였고, 실험적으로 파단 변형률을 측정하여 이를 수치해석 결과와 비교하였다.

PMN-PZT 세라믹 액츄에이터의 열화 및 파괴 거동 (Aging and destruction of PMN-PZT Multilayer Ceramic Actuators)

  • 고중혁;정수종;하문수;이동만;송재성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1424-1426
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    • 2003
  • PMN-PZT 적충형 세라믹 액츄에이터 소자를 제작한후 그 열화 특성을 조사하였다. 액츄에이터는 tape casting 방법으로 green sheet를 제작한후, screen printing방법을 이용하여 전극형상을 만들고, lamination과 cutting공정을 통하여 소자를 제작하였다. 작된 소자의 구조적인 특성을 분석하기 위하여 X-ray diffractometer를 사용하였으며, Doppler effect를 사용하는 laser vibrometer를 이용하여 전압에 따른 변위량을 측정하였다. 제작된 소자의 열화 특성을 알아보기 위하여 60 Hz의 triangular 교류 파형을 적충형 세라믹 액츄에이터에 인가하여 열화전과 후의 P-E hysteresis loop의 변화를 살펴보았으며, unipolar AC 전압을 지속적으로 인가하여 소자를 depling 시킴으로써 열화현상을 관찰하였다. 파단면에 대한 SEM 분석을 통하여 소자의 파괴 메카니즘을 알아 보도록 하였다. 이로부터 전기적, 기계적 열화가 소자의 동작에 미치는 영향에 대해서 알아 보았다.

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재활용 PP/EVOH/PP 스크랩의 상용화제별 열적/기계적 특성연구 (The Thermal and Mechanical Properties of Recycled PP/EVOH/PP Scrap with Compatibilizers)

  • 전용진;안태광
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.176-181
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    • 2008
  • 식품 포장재로 사용되는 PP/EVOH/PP 다층 복합필름 scrap의 재활용 가능성을 연구하였다. 본 연구는 PP/EVOH scrap에 두 종류의 상용화제를 첨가하여 열적 특성과 기계적 특성을 조사하였다. 열적 특성은 융융거동을, 그리고 기계적 특성으로는 인장강도, 파단신율, 인장탄성율 등의 특성을 상용화제의 종류와 조성비 변화에 따라 조사하였다. 이들 연구로부터 상용화제인 Minanto-s와 GMS에 대해서 모두 0.5wt. %이상의 조성에서 혼합재질인 PP/EVOH scrap의 상용성을 갖게 함을 알 수 있었다.

항공기용 가스터빈 재료의 열처리에 따른 크리프 특성 (Creep Properties of Aircraft Gas Turbine Materials in relation to Heat Treatment)

  • 공유식;오세규;박노광
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권4호통권35호
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    • pp.112-117
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    • 1999
  • In this paper, the creep properties and creep life prediction by Larson-Miller Parameter method for Udimet 720 to be used for aircraft gas turbine engines or other high temperature components were presented at the elevated temperatures of 538, 649 and $704^{\circ}C$. It was confirmed experimentally and quantitatively that a creep life predictive equation at such various high temperatures was well derived by LMP.

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최적 피닝조건을 적용한 A6061-T6합금의 피로특성 및 Fractography에 관한 연구 (A study on the fatigue characteristics and Fractography of AL6061-T6 alloy by optimal peening condition)

  • 이동선;정성균
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.268-273
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    • 2007
  • As the industrial society develops rapidly, the weight reduction and high strength are gradually demanded. In case of the welded joint for the rolling stock which receives the repeated load, the fracture can be easily occurred. However, the durability and fatigue characteristics can be improved if the shot peening technique is applied. The optimal peening process should be applied to the metal surface because the over peening can lower the durability of parts. Thus, the fatigue characteristics and Fractography of welded A6061-T6 alloy for a rolling stock were studied in the paper. The optimal peening condition and Fractography were examined. The experimental result show that over peening can lower fatigue life caused by micro crack, fold and incrustation. The fatigue life of welded A6061-T6 was tremendously improved.

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SA508 CL.1a 탄소강 배관소재의 파괴저항특성 평가 (Evaluation of Fracture Resistance Characteristics of SA 508 CL.1a Carbon Steel for Piping System)

  • 석창성;강병구
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권7호
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    • pp.1147-1154
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    • 1999
  • The objective of this paper is to evaluate the fracture resistance characteristics of SA508 CL.1a carbon steel, and their associated welds manufactured for primary coolant piping system of nuclear power plants. The effect of various parameters such as pipe size, welding method and chemical composition on the material properties were discussed. Test results showed that the offset of pipe size on tincture toughness was negligible, while the effect of welding method on fracture toughness was significant. In addition, Fracture toughness for carbon steel was influenced by silicon contents due to the different steel refining processes.

CTBN-PES Block Copolymer에 의한 에폭시 수지의 강인화 연구 (Enhancing Fracture Toughness of Epoxy Resins with CTBN-PES Block Copolymer)

  • 김형륜;육종일;윤태호
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.172-176
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    • 1999
  • 에폭시 수지의 강인성 향상을 위하여 양말단에 아민 반응기를 가지는 PES-CTBN-PES triblock copolymer를 합성하여 이를 에폭시 수지의 강인화제로 사용하였으며 경화제로는 p-DDS(p-dichlorodiphenylsulfone)를 사용하였다. 또한 공중합체에 의한 물성 향상효과를 CTBN과 PES-NH$_2$의 블렌드에 의한 경우와 비교하였다. 강인화된 에폭시 수지의 물성은 강인성 및 굴곡특성을 측정하여 분석하였으며, 열특성은 DSC, TGA, 및 DMA에 의해 실시되었다. 그리고 강인화된 에폭시 수지의 강인성 향상 mechanism을 규명하기 위하여 파단면을 SEM으로 분석하여 상분리 거동을 고찰하였다. 높은 유리전이온도와 우수한 기계적 물성을 가지는 고성능 기능성 폴리설폰(PES-NH$_2$)과 상용 액상 고무 첨가제인 CTBN을 이용하여 합성된 공중합체를 강인화제로 사용함으로써 열안정성, 탄성률 및 내식성의 감소없이 에폭시 수지의 쳐대 단점인 강인성을 최적 수준으로 개선시킬 수 있었으며 공중합체의 에폭시 수지에 대한 우수한 용해도에 따른 가공성이 향상되었다.

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초내열합금 U720의 노출시험에 따른 크리프 특성 (Creep Properties of Superalloy Udimet 720 in relation to Exposed)

  • 공유식;오세규
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.57-62
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    • 2001
  • Gas turbine performance is highly dependent on the engine performance which is closely related to the engine materials since they are exposed to severe working environments, i.e, high temperature and high stresses. For this reason, advanced materials with improved properties are required for the engine. The purpose of this research is to develop key materials technologies for aircraft industry and to tester domestic production of related parts. In this paper, the real-time prediction of high temperature creep strength and creep life for nickel-based superalloy Udimet 720(high-temperature and high-pressure the gas turbine engine materials) was performed on round-bar type specimens under pure load at the temperatures of 538, 649 and $704^{\circ}C$.

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$Si_3N_4/SM45C$ 접합부의 응력해석 및 파괴특성 (Fracture Characteristics and Stress Analysis of $Si_3N_4/SM45C$ Joint)

  • 김기성
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 1998년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.248-253
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    • 1998
  • Recently, the uses of Ceramic/metal bonded joints, resin/metal joints, adhesive joints, composite materials which are composed of dissimiliar materials have increased in various industry fields. Since the ceramic/metal bonded joints material is made at a high temperature, residual stress distributions due to differences in material properties were investigated by varying material parameters. The two dimensional finite element analysis was performed to study residual stress distribution in Si3N4/SM45C bonded joint with a copper interlayer between the silicon nitride(Si3N4) and the structural carbon steel(SM45C) and 4-point bending tests were carried out under room temperature. Fracture surface and crack propagation path were observed using scanning electron microscope and characteristics of its fracture was discussed.

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유한 요소법을 이용한 2차원 TSP 모델링 (2 Dimensional TSP Modeling Using Finite Element Method)

  • 이홍;서정희;신창수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권1호
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    • pp.13-22
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    • 2003
  • TSP탐사는 터널 및 지하공간의 건설 시 굴착 진행 중인 터널 주위의 지질구조를 파악하기 위하여 VSP탐사를 터널 내에 적용한 물리탐사 기법이다. 하지만 터널 굴착예정 지역의 지질구조에 따른 터널 주위에서 파의 전파특성을 보여줄 수 있는 인공 탄성파합성 알고리듬이 부족한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존의 2차원 유한 요소 탄성파 모델링 알고리듬을 발전시켜 터널 전방에 여러 형태의 지질구조가 존재하는 경우에 대하여 2차원 시간영역 탄성파 모델링을 수행하였다. 그리고 이로부터 얻은 인공합성 탄성파단면과 파면단면을 통하여 파의 전파특성을 규명하고자 하였다. 우선 TSP탐사와 동일한 형태의 송수신 배열을 한 후, 균질 매질에 대한 모델링을 수행하여 인공합성 탄성파단면과 파면단면을 동시에 구해 직접파의 전파특성을 분석하였다. 그리고 터널 굴착방향과 수직인 반사면과 평행인 반사면이 존재하는 경우에 대해 각각 모델링을 수행하여 균질 매질의 경우와의 비교, 분석을 통해 반사파들의 전파특성을 고찰하였다. 또한 송신원을 수진기의 앞쪽과 뒤쪽에 배열한 두 가지 경우에 대하여 모델링을 수행하여, 두 방법의 특성과 장단점을 고찰하였다. 이와 같은 모델링을 통하여 TSP탐사자료의 해석, 역산 알고리듬의 개발 및 송수신 개발 등에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.