• 제목/요약/키워드: Ball Indentation

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크기가 다른 Shot에 의하여 Peening한 ZrO2 복합 세라믹스의 비커스 압입하중에 따른 와이블 통계 해석 (Weibull Statistical Analysis According to Vickers Indentation Load of Peened ZrO2 Composites Ceramics by Different Shot Size)

  • 안석환;김대식;남기우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권12호
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    • pp.987-995
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    • 2016
  • 본 연구는 $ZrO_2$의 비커스 경도에 대한 쇼트 피닝 효과를 연구하였다. 쇼트의 크기는 ${\phi}180{\mu}m$${\phi}300{\mu}m$를 사용하여 피닝하였다. 비커스경도는 압입하중 98 N과 294 N으로 측정하였다. 비커스 경도는 와이블 통계 해석을 수행하여, 볼 크기 및 압압 하중에 따르는 영향을 평가하였다. 척도 파라메터는 98 N 압입 하중 및 ${\phi}180{\mu}m$ 쇼트 볼에서 크게 나타났다. 형상 파라메터도 대체적으로 작은 쇼트 볼(180sp)이 크게 나타났다. 이것으로부터 SP처리에 의한 압축 잔류 응력은 $ZrO_2$의 기계적 성질의 향상에 좋은 방법이다.

On the dynamics of hockey stick after contacting with the ball

  • Yue Jia
    • Advances in concrete construction
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    • 제15권4호
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    • pp.287-301
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    • 2023
  • Hockey games attracts many fans around the world. This game requires a specific type of ball and a stick for controlling the motion and trace of the ball. This control of motion involves hitting the ball which is a direct intensive dynamic loading. The impact load transferred directly to the hand of the player and in the professional player may cause long term medical problems. Therefore, dynamic motion of the stick should be understood. In the current study, we analyze the dynamic motion of a hockey stick under impact loading from a hockey ball. In doing so, the stick geometry is simplified as a beam structure and quasi-2D relations of displacement is applied along with classical linear elasticity theory for isotropic materials. The governing equations and natural boundary condition are extracted using Hamilton's principle. The final equations in terms of displacement components are solved using Galerkin's numerical method. The results are presented using indentation and contact force values for variations of different parameters.

Application of ta-C Coating on WC Mold to Molded Glass Lens

  • Lee, Woo-Young;Choi, Ju-hyun
    • Tribology and Lubricants
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    • 제35권2호
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    • pp.106-113
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    • 2019
  • We investigated the application of tetrahedral amorphous carbon (ta-C) coatings to fabricate a glass lens manufactured using a glass molding process (GMP). In this work, ta-C coatings with different thickness (50, 100, 150 and 200 nm) were deposited on a tungsten carbide (WC-Co) mold using the X-bend filter of a filtered cathode vacuum arc. The effects of thickness on mechanical and tribological properties of the coating were studied. These ta-C coatings were characterized by atomic force microscopy, scanning electron microscopy, nano-indentation measurements, Raman spectrometry, Rockwell-C tests, scratch tests and ball on disc tribometer tests. The nano-indentation measurements showed that hardness increased with an increase in coating thickness. In addition, the G-peak position in the Raman spectra analysis was right shifted from 1520 to $1586cm^{-1}$, indicating that the $sp^3$ content increased with increasing thickness of ta-C coatings. The scratch test showed that, compared to other coatings, the 100-nm-thick ta-C coating displayed excellent adhesion strength without delamination. The friction test was carried out in a nitrogen environment using a ball-on-disk tribometer. The 100-nm-thick ta-C coating showed a low friction coefficient of 0.078. When this coating was applied to a GMP, the life time, i.e., shot counts, dramatically increased up to 2,500 counts, in comparison with Ir-Re coating.

치과용 열가압 글라스 세라믹스의 기계적 성질과 미세구조 (Mechanical Properties and Microstructure of Dental Heat-Pressable Glass-Ceramics)

  • 이해형;이병택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.143-150
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    • 2004
  • 본 연구에서는 치아 수복에 사용되는 상용 글라스 세라믹들을 디스크 모양으로 열가압 성형하여 ball-on-3-bal에 의한 이축강도와 압입시험에 의한 파괴인성을 측정하였다. 시편들로부터 XRD, SEM, TEM을 이용하여 결정상과 미세구조를 분석하였다. 글라스 세라믹내의 결정들은 균열의 진행에 대하여 효과적인 저지를 하지 못하였으나 높은 결정화도가 기계적 성질의 향상에 기여하는 것으로 판단된다. Lithium disilicate결정의 글라스 세라믹은 상대적으로 결정함량이 낮은 leucite 세라믹에 비하여 유의하게 높은 이축강도와 파괴인성을 나타내어 치과용 글라스 세라믹으로서 높은 신뢰성이 기대된다.

3 차원 유한요소법을 이용한 AISI 304 표면용접평판의 잔류응력해석 (Residual Stress Analysis of AISI 304 Surface Welding Plate by 3D Finite Element Method)

  • 이경수;김태룡;김만원;박재학
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.390-395
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    • 2008
  • This study is performed to understand three dimensional characteristics of weld residual stress for the surface weld on the stainless steel plate. AISI 304 plate with one path weld on the surface was used as a test specimen. Finite element analysis was done to analyze thermal transient and residual stress due to weld. The result of finite element analysis was validated by previous paper and measurement data. Among various techniques for residual stress measurement, instrumented ball indentation method was applied. The calculated residual stresses by finite element analysis showed good agreement with the measured results.

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Bi가 첨가된 Sn-3.5Ag 솔더볼과 Cu/Ni-Co/Au 하부층과의 접합 강도 연구 (Shear Strength of Sn-3-5Ag-$\chi$Bi Solder Balls Reflowed on Cu/Ni-Co/Au Metallizations)

  • 신승우;유진
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2002년도 춘계 기술심포지움 논문집
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    • pp.98-103
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    • 2002
  • BGA(Ball Grid Array) 패키지의 솔더볼 패드 중의 하나인 Au/Ni-Co/Cu 금속층 위에 Bi가 첨가된 Sn-3.5Ag-$\chi$Bi 솔더볼을 리플로우시켰다. 리플로우한 후 130 $^{\circ}C$에서 열처리함에 따른 계면상 및 솔더 내부의 상변화를 관찰하였다. 계면에는 (Ni,Co)$_3$Sn$_4$외에 (Au,Ni,Co,Bi)Sn$_4$가 생성되었음을 관찰할 수 있었고, 솔더 내부에는 (Au,Ni,Co,Bi)SH$_4$, Ag$_3$Sn, Bi 상이 혼재되어 있었다. Nano-indentation에 의한 경도 측정 결과, Bi 함량 증가에 따라 경도는 증가하였으나, 볼전단(Ball Shear) 테스트 결과는 Bi가 증가됨에 따라 오히려 볼전단 강도값이 감소하였다. 이는 파면 검사 결과, 파괴 경로가 주로 계면의 금속간 화합물과 솔더 사이에서 진행함에 기인한 것이다. 솔더 내부의 파괴 경로를 가진 2.5Bi가 가장 우수한 볼전단 강도값을 나타내었는데, 이는 솔더내의 Bi의 고용강화에 기인한 것으로 보인다.

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홀로스펙클 간섭법을 이용한 3차원 변위측정의 정량적 연구 (Quantitative Analysis of 3-D Displacements Measurement by Using Holospeckle Interferometry)

  • 주진원;권영하;박승옥
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1208-1217
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    • 1993
  • 본 장치의 핵심은 상 홀로그래피(image holography)시스템을 구성하여 상을 확대시키고, 기준파(reference beam)의 세기를 일반적인 홀로그래피방법에 비해 매우 약하게 하여 홀로그램 기록시 확대된 영상에 스텍클 무늬를 선명하게 기록되도록 한 것이다. 물체에 미소변위를 가하여서 변형 전과후의 상태를 이중으로 기록한 홀로그 램을 얻은 후, 이로부터 확대된 홀로그래피 간섭무늬와 선명한 영의 무늬를 얻을 수 있었다. 본 시험장치로 구성된 홀로스펙클 방법의 신뢰성을 평가하기 위하여 이론적 인 변위량을 알고 있는 외팔보의 변형을 대상으로 하여 실험하였다. 외팔보에 면외 변위와 면내변위를 각각 발생시켜 이때 얻어지는 홀로그래피 간섭무늬와 영의 간섭무 늬의 간격으로부터 면위를 정량적으로 분석하였으며, 면외변위와 면내변위를 동시에 발생시켜 면내변위가 홀로그래피 간섭무늬에 미치는 영향과 면외변위가 영의 간섭무늬 에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 홀로스펙클 방법을 이용하여 일반적인 방법으로는 는 측정이 어려운 볼 압입문제의 3차원 변형상태를 측정하고 유한요소법의 결과와 비교하였다.

강체인 구와 DLC 코팅면 사이의 압입 및 미끄럼 접촉해석: 지지층 두께의 영향 (Indentation and Sliding Contact Analysis between a Rigid Ball and DLC-Coated Steel Surface: Influence of Supporting Layer Thickness)

  • 이준혁;박태조
    • Tribology and Lubricants
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    • 제30권4호
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    • pp.199-204
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    • 2014
  • Various heat-treated and surface coating methods are used to mitigate abrasion in sliding machine parts. The most cost effective of these methods involves hard coatings such as diamond-like carbon (DLC). DLC has various advantages, including a high level of hardness, low coefficient of friction, and low wear rate. In practice, a supporting layer is generally inserted between the DLC layer and the steel substrate to improve the load carrying capacity. In this study, an indentation and sliding contact problem involving a small, hard, spherical particle and a DLC-coated steel surface is modeled and analyzed using a nonlinear finite element code, MARC, to investigate the influence of the supporting layer thickness on the coating characteristics and the related coating failure mechanisms. The results show that the amount of plastic deformation and the maximum principal stress decrease with an increase in the supporting layer thickness. However, the probability of the high tensile stress within the coating layer causing a crack is greatly increased. Therefore, in the case of DLC coating with a supporting layer, fatigue wear can be another important cause of coating layer failure, together with the generally well-known abrasive wear.

$ZrO_2$첨가에 따른 자기 애자의 기계적 강도 개선 (Improvement of Mechanical Strength of Porcelain Insulator with $ZrO_2$Addition)

  • 최연규;송병기;안권옥;안용호;김상범;이동일
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.454-460
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    • 2001
  • 장석, 석영, 점토와 17 wt% $Al_2$O$_3$를 함유한 알루미나질 자기 애자를 제조하였다. 분말을 ball milling으로 6시간 분쇄하였으며 성형체를 압출법으로 제조한 후 터널가마에서 130$0^{\circ}C$, 50분 동안 소결하였다. 터널가마에서 소결한 시편의 소결밀도는 이론밀도의 97%에 도달하였고, 3점 꺾임강도는 1658kgf/$ extrm{cm}^2$ 이었으며 ICL(indentation crack length) 방법으로 측정한 파괴인성은 2.3 MPa.m$^{1}$2/이었다. 기계적 성질을 향상시키기 위하여 ZrO$_2$를 첨가하여 15 wt% $Al_2$O$_3$-2 wt% ZrO$_2$와 12 wt% $Al_2$O$_3$-5 wt% ZrO$_2$를 복합체를 제조하였다. ZrO$_2$를 첨가한 시편의 꺾임강도는 1740kgf/$\textrm{cm}^2$이고 파괴인성은 2.4 MPa.m$^{1}$2/로 약 10% 기계적 성질이 향상되었다.

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