• 제목/요약/키워드: Adhesion Force

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RSM-based MOALO optimization and cutting inserts evaluation in dry turning of AISI 4140 steel

  • Hamadi, Billel;Yallese, Mohamed Athmane;Boulanouar, Lakhdar;Nouioua, Mourad;Hammoudi, Abderazek
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제84권1호
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    • pp.17-33
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    • 2022
  • An experimental study is carried out to investigate the performance of the cutting tool regarding the insert wear, surface roughness, cutting forces, cutting power and material removal rate of three coated carbides GC2015 (TiCN-Al2O3-TiN), GC4215 (Al2O3-Ti(C,N)) and GC1015 (TiN) during the dry turning of AISI4140 steel. For this purpose, a Taguchi design (L9) was adopted for the planning of the experiments, the effects of cutting parameters on the surface roughness (Ra), tangential cutting force (Fz), the cutting power (Pc) and the material removal rate (MRR) were studied using analysis of variance (ANOVA), the response surface methodology (RSM) was used for mathematical modeling, with which linear mathematical models were developed for forecasting of Ra, Fz, Pc and MRR as a function of cutting parameters (Vc, f, and ap). Then, Multi-Objective Ant Lion Optimizer (MOALO) has been implemented for multi-objective optimization which allows manufacturers to enhance the production performances of the machined parts. Furthermore, in order to characterize and quantify the flank wear of the tested tools, some machining experiments were performed for 5 minutes of turning under a depth of 0.5 mm, a feed rate of 0.08 mm/rev, and a cutting speed of 350 m/min. The wear results led to a ratio (VB-GC4215/VB-GC2015) of 2.03 and (VB-GC1015/VB-GC2015) of 4.43, thus demonstrating the efficiency of the cutting insert GC2015. Moreover, SEM analysis shows the main wear mechanisms represented by abrasion, adhesion and chipping.

상압 플라즈마를 이용한 Polystyrene (PS)의 표면개절 (Surface Modification of Polystyrene (PS) by Atmospheric Pressure Plasma)

  • 이종수;신현석;석진우;장규완;백영환
    • 한국진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 고분자 Polystyrene (PS)의 표면에 친수성을 가지게 하기 위하여 RF power를 150 W에서 350 W로 처리 시간을 1회에서 4회로 처리하며, 압축된 공기와 산소 가스를 사용하여 상압 플라즈마로 개질하였다 압축된 공기로 처리한 시료의 접촉각은 $91^{\circ}$에서 $20^{\circ}$까지 접촉각이 낮아졌으며, 이 때 표면 에너지는 45.74에서 68.48 dyne/cm 증가하였다. 동일한 조건에서 산소 가스로 300 W의 RF Power로 4회 처리하였을 때 접촉각이 $91^{\circ}$에서 $17^{\circ}$로 변화하였으며, 표면에너지는 45.74에서 69.73 dyne/cm 증가하였다. 표면에너지의 증가는 dispersion force의 증가보다는 polar force의 증가에 의한 것으로 보인다. 상압 플라즈마로 처리된 시료의 접촉각 감소와 표면에너지의 증가는 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)의 spectra 결과로부터 PS의 표면에 C-O, C=O 결합의 증가로 인한 친수성 작용기가 표면에 형성되었기 때문이라고 생각된다. 상압 플라즈마 처리 후 대기 중에 보관된 시료의 접촉각은 시간이 경과함에 따라 증가하지만 물 속에 보관된 시료의 경우는 상압 플라즈마 처리 후의 접촉각을 그대로 유지하였다. 상압 플라즈마를 이용하여 PS의 표면을 개질하고, 그 위에 $4,000\;{\AA}$$8,000\;{\AA}$의 구리 박막을 열증착법을 이용하여 증착하였다. 각 시료와 구리 박막의 계면과의 접착력은 테이프 테스트 (ASTM D3359)를 이용하여 처리된 PS 표면이 처리하지 않은 시편에 비하여 접착력이 향상되었음을 확인하였다.

농업용 포크리프트의 구동력 및 운동저항 예측을 위한 모델링 기법 개발 (Development of Modeling Technique for Prediction of Driving Force and Kinetic Resistance of Agricultural Forklift)

  • 조재현;김준태;정진형;장영윤;박원엽;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.299-305
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    • 2019
  • 본 연구는 고령화와 젊은층의 이탈로 인한 농경사회에서 고령 및 여성 인력의 애로사항을 해결해주기 위해 시작되었다. 기존에 나와있는 농업용 고소리프트의 경우 전문 자격증 및 조작의 어려움과 평지가 아닌 불균형적인 도로 혹은 작업환경에 노출된 위험성과 여성들도 쉽고 효율적으로 생산적 농업을 할 수 있도록 하기 위하여 선행연구를 바탕으로 진행하였다. 먼저 농업용 포크리프트의 목적인 물체를 이용한 견인 성능 예측 모델을 통하여 시뮬레이션을 진행하고, 견인 성능 모델 수식을 이용하여 실험이 진행되고 있는 경남 김해시의 토양(점착력 34.125kPa, 내부마찰각 35.294deg, 외부마찰각 13.620deg, 부착력 5.750kPa, 평균 원추지수 0-15cm cl, 1001.8kPa)에 맞추었다. 시뮬레이션용 포크리프트의 경우 농업용 전동식 포크리프트의 구동력 및 운동저항 예측 모델링을 수식화하고 이를 바탕으로 모터 제어 드라이브는 AC모터 전용 드라이브인 1232E 모델을 적용, 프로그래밍을 통해 두 개의 드라이버를 각각 마스터와 슬레이브로 구분지어 구동할 수 있도록 하였고 메인 PCB에는 모터구동, 유압구동, 각종 출력을 제어할 수 있도록 시뮬레이션용 모델을 제작하였다. 제작된 시뮬레이션용 모델은 현재 지속적인 시뮬레이션과 수정 및 보완을 진행하고 있으며, 추후 본 연구를 바탕으로 보다 안전하고 효율성이 뛰어난 농업용 전동식 포크리프트의 개발을 위하여 연구를 지속할 예정이다.

Bond Strength of Super-CFRP Rod in Concrete

  • Seo, Sung-Tag
    • International Journal of Concrete Structures and Materials
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    • 제18권1E호
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    • pp.29-34
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    • 2006
  • Elastic modulus, tensile and bond capacities are important factors for developing an effective reinforcing action of a flexural member as a reinforcing material for concrete structures. Reinforcement must have enough bond capacity to prevent the relative slip between concrete and reinforcement. This paper presents an experimental study to clarify the bond capacity of prestressed carbon fiber reinforced polymer(CFRP) rod manufactured by an automatic assembly robot. The bond characteristics of CFRP rods with different pitch of helical wrapping were analyzed experimentally. As the result, all types of CFRP rods show a high initial stiffness and good ductility. The mechanical properties of helical wrapping of the CFRP rods have an important effect on the bond of these rods to concrete after the bond stress reached the yield point. The stress-slip relationship analyzed from the pull-out test of embedded cables within concrete was linear up to maximum bond capacity. The deformation within the range of maximum force seems very low and was reached after approximately 1 mm. The average bond capacity of CF20, CF30 and CF40 was about 12.06 MPa, 12.68 MPa and 12.30 MPa, respectively. It was found that helical wrapping was sufficient to yield bond strengths comparable to that of steel bars.

점성토 지반에 설치되는 앵커로 지지된 널말뚝의 내진설계 (Seismic Design of Anchored Sheet Pile Walls in c-0 Soils)

  • 김홍택
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제8권1호
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    • pp.41-58
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    • 1992
  • 본 연구에서는 항만공사에 이용되는 앵커로 지지된 널말뚝의 내진설계를 위한 해석방법의 제시가 이루어 졌다. 제시된 해석방법은 지진하중시의 동수압을 포함하였으며, 침투에 의한 영향을 고려할 경우에도 적용이 가능하다. 또한 적용범 위는 모래 및 점성토(c-0 soil)로 이루어진 지반의 경우이고, 자유지지법을 토대로 하였다. 아울러, 널말뚝 양쪽면의 수위차, 앵커의 위치, 벽마찰각, 준설저면의 경사각, 부착력, 점착력 등이 근입깊이, 앵커하중 및 최대모멘트에 미치는 영향을 제시된 해석방법을 토대로 분석하였다. 이외에도 서로 다른 안전율 정의에 관한 비교 및 내진설계시의 유의 사항에 대한 검토가 이루어 졌다.

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Kevlar-29 섬유강화 복합재료의 기계적 계면 특성 연구 (Studies on Mechanical Interfacial Properties of Kevlar-29 Fibers Reinforced Composites)

  • Park, Soo-Jin;Seo, Min-Kang;Ma, Tae-Jun;Lee, Jae-Rock
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.158-162
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    • 2001
  • The effects of chemical treatment on Kevlar-29 fibers have been studied in a composite system. The surface characteristics of the Kevlar-29 fibers were characterized by pH, acid-base value and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The mechanical interfacial properties of final composites were studied by interlaminar shear strength (ILSS) and critical stress intensity factor ($K_{IC}$). Also, the impact properties of the composites were investigated in the differentiating studies between initiation and propagation energies, and ductile index (DI) along with maximum farce and total energy. It was found that the chemical treatment with phosphoric acid ($H_3PO_4$) solution significantly affected the degree of adhesion at interfaces between fibers and resin matrix, resulting in improving the mechanical interfacial strength of the composites. This was probably due to the presence of chemical polar groups on Kevlar surfaces, leading to an increment of interfacial binding force in a composite system.

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극저온 $CO_2$ 세정공정의 세정인자 최적화 (Optimization of Cleaning Parameters in Cryogenic $CO_2$ Cleaning Process)

  • 이성훈;석종원;김필기;오승희;석종혁;오병준
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권9호
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    • pp.109-115
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    • 2008
  • The cleaning process of contaminant particles adhering to the microchips, integrated circuits (ICs) or the like is essential in modern microelectronics industry. In the cleaning process particularly working with the application of inert gases, the removal of contaminant particles of submicron scale is very difficult because the particles are prone to reside inside the boundary layer of the working fluid, The use of cryogenic $CO_2$ cleaning method is increasing rapidly as an alternative to solve this problem. In contrast to the merits of high efficiency of this process in the removal of minute particles compared to the others, even fundamental parametric studies for the optimal process design in this cleaning process are hardly done up to date, In this study, we attempted to measure the cleaning efficiency with the variations of some principal parameters such as mass flow rate, injection distance and angle, and tried to draw out optimal cleaning conditions by measuring and evaluating an effective cleaning width called $d_{50}$.

Formulation and Evaluation of Transdermal Patch Containing Sibutramine

  • Subedi, Robhash Kusam;Jang, Jun-Ho;Kim, Jae-Il;Park, Young-Joon;Choi, Hoo-Kyun
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제40권1호
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    • pp.33-38
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    • 2010
  • Sibutramine is a serotonin-norepinephrine reuptake inhibitor indicated for the management of obesity in conjunction with a reduced calorie diet. The oral administration of sibutramine is followed by its dose-related side effects. In this study, sibutramine was formulated into drug in adhesive (DIA) patches in an attempt to overcome these problems. The effects of different formulation variables including pressure-sensitive adhesive (PSA), loading amount of drug, thickness of matrix and enhancer on the skin permeation of the drug were evaluated using excised hairless mouse skin. In the acrylic adhesive with carboxyl functional group, low release of sibutramine was observed due to the strong interaction between carboxyl group of adhesive and amine group of sibutramine. The acrylic adhesive without functional group provided good adhesion force and allowed high drug loading. Changing drug load as well as thickness of the matrix was found to alter permeation rate. $Crovol^{(R)}$ PK40 and $Crovol^{(R)}$ A40, were found to be effective enhancers for sibutramine. The optimized patch contained 20% sibutramine, and 5% $Crovol^{(R)}$ A40 as permeation enhancer, in $80\;{\mu}m$ thick Duro-$Tak^{(R)}$ 87-9301 matrix.

나노박막 전사 방법 및 계면 파괴 역학 (Nanofilm Transfer Methods and Interfacial Fracture Mechanics)

  • 강수민;김택수
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.9-19
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    • 2020
  • 기능성 나노박막을 손상 없이 목표기판으로 옮기는 전사 기술은 나노박막 기반의 차세대 응용 제품 개발을 위한 초석이다. 본 논문에서는 최근 나노박막 전사의 연구 동향을 박막-기판 계면의 박리 원리에 따라 습식 식각 전사, 전기화학적 박리, 기계식 전사 방법 세 가지로 분류하여 간단하게 살펴볼 것이다. 더 나아가, 손쉽고, 기판 재활용이 가능하며, 광범위한 적용 가능성을 가지고 있어 유망 기술로 간주되는 기계식 전사 방법에 대하여 파괴 역학적 관점에 초점을 맞추어 다룰 것이다. 마지막으로, 나노박막의 기계식 전사 방법의 기술 성숙도를 향상시키기 위한 향후 도전 과제와 방향성에 대하여 고찰하고자 한다.

비탈면에 적용된 다구근 앵커의 보강효과 연구 (A Study On The Reinforcing Effect Multibell Anchor Applied To The Cut Slope)

  • 차경섭;김선주;김태훈
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.1286-1293
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    • 2010
  • The ground anchor used in domestic area, which resists by adhesion between anchor body and the ground to the external force, seems not to be adequate for soft ground and urban area where the boundary between structures is close because the ground is disturbed and lost its strength during boring. In order to overcome such a shortcoming an expanded anchor system has been developed. The ground expansion is accomplished by means of Pulse Discharge Technology. In this technology, a high voltage of electricity is stored and discharged in milliseconds which induces high pressure acting on the ground. By making a couple of bulbs, a passive resistance as well as shaft resistance are mobilized, and therefore a higher pullout resistance comparing existing ground anchors is developed.In this study, a couple of full scale tests were conducted in order to figure out how much the resistance of an expanded anchor increases comparing to the straight. As a result, it was found that a remarkable increase in ultimate pullout capacity is observed for the soft ground and as the number of bulb increases. In addtion, as a result of applying to a cut slope reinforcement, it appeared that the length of fixed zone of anchor can be reduced effectively.

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