본 연구에서는 원뿔형 압입자를 이용한 압입시험의 기초 유한요소해석으로부터 자기유사성을 나타내는 Kick's law 계수 C의 영향을 조사하고, 선단반경의 변화가 하중-변위 곡선에 미치는 영향을 회귀분석을 통해 살펴보았다. 아울러 항복강도와 변형경화지수 등의 변수들이 재료 영률평가에 미치는 영향을 분석하였다. 기존 영률 평가에 널리 사용되는 탄성이론에 기초한 Pharr 등의 식을 일반적인 탄소성 금속재료에 적용하기 위하여 다양한 재료에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 재료 영률평가 시 압입자 선단반경과 압입깊이의 영향을 최소화하기 위해 Pharr 등의 식에 수정된 보정계수 k를 도입한 영률예측식을 제시하였다. 새로운 영률예측식은 텅스텐 카바이드와 다이아몬드 압입자일 때 모두 2%내의 평균 오차범위에서 각 재료의 영률을 평가할 수 있다.
The electrical resistivity method is a well-known geophysical method for observing underground conditions, (such as anomalies) and the properties of soil and rock (such as porosity, saturation, and pore fluid characteristics). The shape of electrodes used in an electrical resistivity survey depends on the purpose of the survey and installation conditions. Most electrodes for field applications are cylindrical for sufficient contact with the ground, while some are conically sharpened at their tips for convenient penetration. Previous study only derived theoretical equations for rod-shaped electrodes with spherical tips. In this study, the theoretical resistance for two cylindrical electrodes with conical tips is derived and verified experimentally. The influence of the penetration depth and tip on the measurement is also discussed.
선폭의 감소와 소자 집적도의 증가로 인하여 향후 현재 사용되고 있는 탑-다운(Top-down) 생산방식에서 바텀-업(Bottomup) 방식의 소자 생산이 예상되고 있으며, 이와 관련된 연구가 활발히 진행 중에 있다. 대표적으로 나노와이어(Nanowire)와 나노벨트(Nanobelt)를 이용한 소자 개발이 한 대안이며, 이러한 소자 개발을 위해 물질의 물성 특성 연구를 위하여 나노인덴터를 이용한 물성 연구가 진행 중이다. 특히 나노인덴터는 나노 크기의 구조물에 대한 연구를 위하여 부가적으로 원자힘현미경(AFM; atomic force microscope) 기능을 제공하며, 이를 통하여 얻어진 표면 이미지를 이용하여 나노 구조물의 정확한 위치에 대한 물성 정보를 제공하게 된다. 그러나 나노인덴터에서 사용되는 팁(tip)은 기존의 원자현미경에서 사용되는 팁에 비하여 상대적 크기가 상당히 큰 특징이 있어 나노인덴터에 의한 표면 이미지에는 상당한 오차가 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 나노인덴터에서 대표적으로 사용되는 50nm 벌코비치 팁(Berkovich tip)과 1um $90^{\circ}$ 원뿔형 팁(Conical tip)을 이용하였으며, 각 팁에 대한 표면 특성을 확인하기 위하여 박막 표면을 각 팁으로 압입하여 압입 후 표면 영상과 압입 깊이를 통하여 팁의 특성을 확인하였다. 이후 나노인덴터를 이용하여 100nm급 나노 구조물에서 표면 주사를 실시하여 획득된 이미지와 기존 원자현미경을 이용한 표면 이미지를 비교하여 오차를 획득하였다. 또한 각 팁의 외형으로 이론적으로 계산된 오차와 비교하였다.
An analytical solution for deflection-load characteristics of a conical disk spring used especially in the automotive manual transmission clutch applications is proposed in order to take into account the effects of friction and large deformation. The conical disk spring, or the diaphragm spring, has a hinge support, an application point of release load at the tip of the fingers and an application point of clamp load near but inside the outer perimeter of the conical disk spring. The friction coefficient is assumed to be a constant regardless of the speed of deflection and the magnitude of loads. Comparison with experimental shows a good agreement with the analytical prediction. Also, the sensitivity of the clamp load due to variations in the geometrical parameters of the conical disk spring is calculated and discussed.
Modelling and measurements of normal and lateral stiffness for atomic force microscopy (AFM) are presented in this work. Important issues, such as element discretisation, stiffness calibration, and deflection angle are explored using the finite element (FE) model. Elements with various dimension ratios are investigated and comparisons with several mathematical models are reported to verify the accuracy of the model. Investigation of the deflection angle of a cantilever is also shown. Moreover, AFM force measurement experiments with conical and colloid probe tips are demonstrated. The relationships between force and displacement, required for stiffness measurement, in normal and lateral directions are acquired for the conical tip and the limitations of the colloid probe tip are highlighted.
Cutaneous horn is the clinical entity, which is circumscribed, conical, markedly hyperkeratotic lesion in which the height of the keratotic mass amounts to at least half of its largest diameter. It may be associated with many different pathological lesions. It is a relatively rare and a kind of epidermal tumor that generally appears as a conical projection. Here, we report rare case of congenital cutaneous horn. A 39-month-old female Korean patient presented at our clinic with a mass at the tip of her nose present since birth. Under general anesthesia, cutaneous horn of nasal tip was completely excised without any complications. The operation site was small enough to perform a primary closure, without any nasal deformity. Histopathologically, it was reported as a fibroepithelial polyps. After operation, there is no evidence of recurrence at 16 months of follow-up.
The present study was carried out in order to develope a seven-hole pressure probe which is able to measure high flow angles. The seven-hole pressure probe is a non-nulling, directional velocity probe used for measuring three dimensional flow that having high flow angles. A 4 mm diameter seven-hole conical pressure probe was manufactured with a cone angle of 70$^{\circ}$. The probe was comprised of seven 1 mm diameter stainless steel tubes packed close together and fitted into an outer stainless steel sleeve. The calibration procedure is based on the use of the Callington's polynomial curve-fit method. The validity of the seven-hole conical pressure probe is demonstrated by comparisons with hot-wire data.
물성치와 하중-변위곡선을 일대일 대응 시킬 수 있는 함수를 생성함으로써, 미지 재료에 대한 압입시험 데이터로부터 바로 재료물성을 찾는 압입물성평가 기법을 제시했다. 원뿔형 압입 유한요소해석으로 압입자 중심각이 압입 하중-변위 곡선에 주는 영향을 살펴 보았다. 이로부터 한 압입자 중심각에 대해 같은 Kick's law 계수 C를 갖는 두 재료들이 압입자 중심각이 변하면 서로 다른 C 값들을 가짐을 확인했다. 이어 영률, 항복강도, 변형경화지수와 하중-변위곡선 사이의 상관관계들을 분석하고, 항복변형률이 변형경화 지수와 더불어 중요한 변수임을 확인했다. 이 두 특성들을 바탕으로 이중원뿔형 압입 물성평가 수식들을 작성했다. 1회 압입 후 재료의 영률을 평가하고, 두 압입자를 이용해 얻은 하중-변위 곡선들로부터 곡률계수들을 구해 항복변형률과 변형경화 지수를 구했다. 제시된 물성평가법은 압입 하중-변위곡선들로부터, 압입자 물성과 선단반경에 상관없이, 평균오차 2% 내에서 재료 물성값들을 준다.
With the availability of ceramics (Al2O3, Al2O3-TiC), it is possible to machine very hard steel at different cutting conditions. When hardened steel STD 11 is turned using ceramic tools, chip formation is observed conical-herical and arc chips with a cyclic saw toothed type. The main cause of saw toothed chip formation is observed conical-herical and arc chips with a cyclic saw toothed type. The main cause of saw toothed chip formation is found to be periodic gross shear fracture extending from the free surface of the chip toward the tool tip. In regard to chip control, ceramic Al2O3 is superior to the other cutting tools. The roughness of machined surface was getting worse with increasing of cutting speed and feed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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