• 제목/요약/키워드: 파손메커니즘

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A Study on Failure Mechanisms of Composite Tubes with Woven Fabric Carbon, Glass and Kevlar/epoxy Under Compressive Loadings (직조된 탄소, 유리 및 케블라 섬유 복합소재 튜브의 압축하중하에서 파손 메커니즘 분석 연구)

  • Kim, Jung-Seok;Yoon, Hyuk-Jin;Lee, Ho-Sun;Kwon, Tae-Soo
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.4
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    • pp.590-596
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    • 2009
  • In this study, the failure modes and energy absorption characteristics of four different kinds of circular tubes made of carbon, glass, Kevlar and carbon-Kevlar hybrid fibres composites with epoxy resin have been evaluated. To achieve these goals, compressive tests were conducted for the tubes under 10mm/min loading speed. Based on the test results, the carbon/epoxy tube showed the best energy absorption capability, while carbon-Kevlar/epoxy tubes were worst. In the failure mode during crushing, both of the carbon/epoxy tubes and the glass/epoxy tubes were crushed by brittle fracturing mode. The Kevlar/epoxy tubes were collapsed by local buckling mode like steel, while the carbon-Kevlar hybrid tubes were collapsed by mixed mode of local buckling and lamina bending.

Failure Mechanism and Long-Term Hydrostatic Behavior of Linear Low Density Polyethylene Tubing (선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 장기 정수압 거동)

  • Weon, Jong-Il;Chung, Yu-Kyoung;Shin, Sei-Moon;Choi, Kil-Yeong
    • Polymer(Korea)
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    • v.32 no.5
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    • pp.440-445
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    • 2008
  • The failure mechanism and failure morphology of linear low density polyethylene (LLDPE) tubing under hydrostatic pressure were investigated. Microscopic observations using video microscope and scanning electron microscope indicate that the failure mode is a brittle fracture including cracks propagated from inner wall to outer wall. In addition, oxidation induction time and Fourier transform infrared spectroscopy results show the presence of exothermic peak and the increase in carbonyl index on the surface of fractured LLDPE tubing, due to thermal-degradation. An accelerated life test methodology and testing system for LLDPE tubing are developed using the relationship between stresses and life characteristics by means of thermal acceleration. Statistical approaches using the Arrhenius model and Weibull distribution are implemented to estimate the long-term life time of LLDPE tubing under hydrostatic pressure. Consequently, the long-term life time of LLDPE tubing at the operating temperature of $25^{\circ}C$ could be predicted and also be analyzed.

Characterization of the mechanical and micro-fracture properties of material for ME the resonance frequency (공진주파수 분석을 통한 MEMS용 Si 소재의 기계적 물성 및 미세파손 분석 기법)

  • Kim, Jae-Sug;Lee, Se-Ho;Kwon, Dong-Il
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.11c
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    • pp.575-577
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    • 2000
  • (100) single crystal Si은 좋은 anisotropy etching 성질과 기계적 강도를 가지고 있어 MEMS 구조용 소재로 사용되고 있다. (100) Si의 신뢰성 평가를 위하여 필요한 탄성계수를 측정하고 반복동작에 의한 응력에 의한 파손특성을 평가하기 위하여 micromachining을 통해 resonator를 제작하였다. Resonator의 공진주파수를 분석함으로써 탄성계수를 추하고자 하였으며 반복응력에 대한 파괴특성을 평가하기 위하여 공진 상태에서 파괴가 일어날 때까지의 사이를 수를 측정함으로써 반복음력에 대한 Si의 피로특성을 평가하고자 하였다. 실험 결과 (100) Si의 <110> 방향으로의 탄성 개수를 측정할 수 있었으며 Si의 미세파손의 응력에 대한 의존성을 평가할 수 있었다. 평가결과 Si의 미세파손 메커니즘은 억제된 균열의 진전에 의한 subcritical crack에 의한 피로파괴 현상보다는 과도한 스트레스에 의한 순간적인 균열전파에 의해 지배됨을 관찰할 수 있었다.

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전자부품 플라스틱 패키지의 신뢰성과 습기 영향

  • Im, Ji-Hyuk;Park, Hui-Jin;Ham, Seok-Jin
    • Journal of the KSME
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    • v.52 no.7
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    • pp.45-49
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    • 2012
  • 폴리머 재료들이 포함된 전자 패키지의 신뢰성 문제는 습기의 영향이 매우 크다. 습기와 연관된 파손을 분석하기 위해서는 폴리머 재료들의 흡습 특성을 측정하는 것이 매우 중요하며, 습기 확산 메커니즘 및 폴리머의 손상과 접착력 저하에 대한 엄밀한 연구가 필요하다.

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Failure Mechanism of $RuO_2$ Thick Film Power Resistor ($RuO_2$ 후막 전력 저항기의 고장 메커니즘)

  • Choi, Sung-Soon;Lee, Kwan-Hoon
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.311-312
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    • 2008
  • $RuO_2$ 계열의 후막재료를 사용한 저항의 신뢰성시험을 실시하고 주요 고장 메커니즘을 확인하였다. 사용된 소자의 기판은 AlN 세라믹 기판이며, 후막재료로 $RuO_2$ paste를 프린팅하고 소결시킨 구조의 고주파용 저항(RF Termination)이다. 주요 고장 메커니즘은 후막(Thick Film)의 특성변화, 기판의 특성변화, 전극-후막 간의 접촉특성변화, Trimming 부위의 열화, 열팽창계수 차이에 의한 기계적 파손 등으로 알려져 있으며, 본 실험에서는 고장모드 분석을 위해 과부하시험, 고온동작시험 등을 포함한 신뢰성 환경시험과 수명시험을 실시하였다. 각 시험 결과 수명시험 후 전극-후막 간의 접합부 파괴가 관찰되었고, 열충격 시험 결과 후막의 crack이 관찰되었다.

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헬륨 가스 검출법을 통한 LED 박리 평가법 개발

  • Han, Ji-Hun;Im, Hong-U;Kim, Jae-Sun;Yun, Yang-Gi;Lee, Mu-Seok
    • Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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    • 2011.06a
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    • pp.163-171
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    • 2011
  • 본 논문에서는 LED 패키지 내부 이종물질간의 열팽창계수 차에 의한 박리 현상 및 이에 따른 LED 광속저하 메커니즘의 규명에 대한 연구를 진행하였다. 친환경 조명의 대두 및 고휘도 White LED의 급속적인 발전과 개발에 따라 LED 패키지 고장 형태가 점점 줄어드는 추세이기는 하나, 여전히 실사용 환경에서는 LED 패키지의 고장이 다양한 형태로 발생되고 있는 것이 실정이다. 이 중 LED 패키지 내부 이종물질간의 박리에 의한 고장은 LED 발광효율을 감소시키는 형태로 발생되고, 이에 대한 영향을 최소화하기 위하여 LED 패키지 제조업체 및 다수의 연구소에서 많은 노력을 기울이고 있다. 대표적인 박리 검사방법으로는 잉크침투 테스트 방법을 보편적으로 사용하고 있으나, 이 방법은 시료의 파손 및 검사 시간이 24시간이상 소요된다는 단점을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 헬륨 가스를 사용하여 LED 패키지 박리 유무를 검출해 내는 평가법을 제시하였고, 이 방법을 통하여 시료 파손 없이 짧은 시간 안에 박리 유무를 평가할 수 있음을 확인 할 수 있었다.

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Failure Analysis by Fracture Study of Connecting Rod Bolts in Diesel Engine for Military Tracked Vehicles (군용 궤도차량 디젤엔진의 커넥팅 로드 볼트 파손 검토를 통한 고장원인분석)

  • Oh, Dae San;Kim, Ji Hoon;Seo, Suk Ho
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.7
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    • pp.191-200
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    • 2020
  • Tracked military vehicles are operated under harsher conditions and climates than ordinary vehicles, and the components require high degrees of reliability and durability. A diesel engine is the main power generator, and when the vehicle breaks down, there is a high possibility of causing a large-scale accident. Therefore, analyzing the cause of engine failure can be important for preventing similar cases that may occur. In this study, we clarified the mechanism of engine failure according to an overhaul test, hardness measurement, and an analysis of the fracture surface. The overhaul test confirmed that a bolt was separated from the connecting rod (number 4). In addition, the hardness measurement results of the connecting rod bolt conformed to the standard, and it was found that the bolt fracture was ductile fracture through an analysis of the fracture surface. Based on the results, it was concluded that damage to a diesel engine of a tracked military vehicle was caused by separating and damage caused by loosening of the connecting rod bolts, resulting in cascading damage. The results of the study could be used as reference examples and could be useful for another study on engine failure analysis.

Toughening Mechanism and Mechanical Property in Thermoplastic Polyolefin-Based Composite Systems (폴리올레핀 복합재료의 파괴인성 메커니즘 및 기계적 특성)

  • Weon, Jong-Il
    • Polymer(Korea)
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    • v.31 no.2
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    • pp.123-129
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    • 2007
  • Toughening mechanisms and mechanical properties of three different polyolefin-based composite systems we studied using the tensile, Izod impact and double-notch lout-point-bending (DN-4PB) test, which is well known be an effective tool for probing the failure mechanism (s) around the subcritically propagated crack tip. Microscopy observations such as optical microscopy and transmission electron microscopy were carried out lot the test samples. A detailed investigation clearly shows that a variety of toughening mechanisms, i.e., shear yielding, craze, particle-matrix debonding, rubber particle cavitation, crack deflection and bifurcation, are observed around crack tip damage zone. These toughening mechanisms are responsible for the observed, improved fracture toughness. Based on this study, DN-4PB technique is sufficient to obtain the information needed to describe the fracture behavior of polyolefin-based composites as well as their corresponding toughening mechanisms.

Dynamic Characteristic Analysis of Permanent Magnetic Actuator Applying Bearing Type Bushing (베어링 타입 부싱을 적용한 영구 자석형 조작기의 동작 특성 해석)

  • Kim, Tae-Yong;Kang, Jong-Ho;Choi, Sang-Min;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.04b
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    • pp.74-76
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    • 2006
  • 최근 중 저압용 진공 차단기의 구동 메커니즘으로 영구자석형 조작기(PMA)가 널리 사용되고 있다. 이는 모터 스프링이나 유압 및 공압식 등과 같은 기계식 메커니즘에 비해 성능과 신뢰성에서 우수함을 인정받고 있다. 그러나 기존 영구자석형 조작기에서는 가동자와 영구 자석 사이의 큰 마찰력으로 인한 에너지 손실과 차단부와의 연결 로드에서의 기계적 고장 및 파손이 유발될 수 있다. 본 논문에서는 가동자의 로드에 베어링 타입의 부싱을 장착한 모델을 제안함으로써 이 문제를 해결하고자 한다. 부싱을 이용하여 영구 자석과 가동자 사이의 공극을 확보함으로써 마찰을 감소시키고 기계적 안정성 및 동작 특성 향상을 기대할 수 있다. 유한요소법(FEM)과 시간차분법(TDM)을 이용하여 제안된 모델의 동작 특성을 해석하였고, 이를 기존 모델의 특성과 비교하여 그 우수성을 검증한다.

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