• 제목/요약/키워드: Mechanical Joint

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TBM의 관입속도 예측을 위한 경험적 모델의 비교 (Comparison of Empirical Model for Penetration Rate Prediction using Case History of TBM Construction)

  • 한중근;김종술;이양규;홍기권
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.61-70
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    • 2011
  • 본 연구에서는 TBM의 관입속도 예측에 대한 경험적 모델을 비교하기 위하여 현장사례를 이용하여 관입속도를 예측하였으며, 예측결과와 시공 시의 실측치를 비교 분석하여 합리적인 모델을 평가하였다. 관입속도 예측은 일축압축강도를 이용한 모델과 암석의 특성 및 TBM의 장비 특성을 고려한 모델로 적용하였다. 사례현장은 대부분 편마암으로 구성되어 있으며, 절리가 발달되어 약선대가 존재하기 때문에 암석의 일축압축강도가 불규칙적으로 나타났다. 일축압축강도를 이용한 예측결과에서 Graham(1976)의 모델은 낮은 강도의 경우, 비현실적인 예측결과가 나타나는 것으로 분석되었다. 평균 관입율을 이용한 각 모델들의 신뢰성을 분석한 결과, 암석의 특성 및 TBM 기계적 특성을 합리적으로 반영한 NTNU 모델(1998)이 가장 높은 것으로 확인되었다. 그러나 실측치와 비교한 결과에서는 일축압축강도를 바탕으로 예측하는 Tarkoy의 모델(1986)이 사례현장의 특성과 일치하는 것으로 분석되었다. 즉, TBM의 관입속도 예측 시에는 대상 암종, 지질특성 및 TBM의 장비 특성을 모두 고려하여 다양한 모델을 이용한 합리적인 예측이 수행되어야 한다.

Al 7075/CFRP 적층 복합재료 제조를 위한 전처리 조건과 경화방법 연구 (Pre-treatment condition and Curing method for Fabrication of Al 7075/CFRP Laminates)

  • 이제헌;김영환
    • Composites Research
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    • 제13권4호
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    • pp.42-53
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    • 2000
  • 차세대 항공기소재로 관심을 가지고 있는 Al 7075/CFRP 적층 복합재인 CARALL(CARbon ALuminum Laminates)하이브리드 복합소재 제조를 위한 중요조건중의 하나인 Al 표면처리조건과 경화방법에 대해 조사하였다. 항공기용 Al 전처리 중 대표적인 것으로 증기탈지, 크롬산 양극산화 피막처리, 황산-중크롬산 나트륨 에칭처리 및 인산 양극산화 피막처리공정이 있다. 본 실험에서는 상기 전처리 공정을 모두 항공 규격에 준해서 실시하여 Lap shear 및 Bell peel strength를 비교함으로써 효과적인 접착강도를 나타내는 표면처리 공정을 찾아내고, 시편의 자연표면상태를 그대로 관찰할 수 있는 AFM(Atomic Force Microscope)장비를 이용하여 각 전처리 시편의 표면형상을 측정함으로써 표면형상과 접착강도와의 상관관계를 고찰 하였다. 그리고 Al 표면처리와 별도로 Al과 접착제 및 탄소섬유 프리프레그를 동시에 경화시키는 방법과 탄소섬유 프리프레그를 미리 경화시킨후 다시 Al과 탄소섬유 라미네이트를 접착필름을 이용하여 재 접착시키는 이차 경화법을 적용하여 상호 접착강도 및 물성을 비교하였다. 또한 이차경화법에서의 오토클레이브 압력 변화와 DMA(Dynamic Mechanical Analysis) 장비를 이용한 접착필름의 유리전이온도($T_g$) 측정을 통해 효과적인 공정압력 및 접착내구성 유지에 필요한 최소 경화시간을 파악하였다. 상기 결과로부터 정밀 치수관리가 필요하며 고접착강도, 내구성 항공기 부품을 제작하기 위한 알루미늄 표면처리 공정과 복합재 경화공정 조건을 제시하고자 하였다.

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일정 수직강성 조건하 화강암 인장절리의 전단거동 특성 (Shear Behavior of Rough Granite Joints Under CNS Conditions)

  • 박병기;이창수;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제17권3호
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    • pp.203-215
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    • 2007
  • 암반의 역학적 변형거동과 안정성은 불연속면의 역학적 특성에 크게 좌우되기 때문에 터널이나 암반구조물의 안정성 해석 및 설계를 위해서는 반드시 암반 불연속면의 역학적 성질을 규명할 필요가 있다. 지하암반 절리면의 실제 거동을 실내에서 정확히 모사하기 위해 본 연구에서는 일련의 일정 수직강성 조건하 직접 전단시험을 수행하여 초기 수직응력, 전단속도 그리고 절리면의 거칠기가 거친 화강암 절리면의 전단거동특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 일정 수직강성 조건에서 거친 암석절리에 대한 시험 결과 전단거동은 일반적으로 1차 정점 전단응력에서의 전단응력 감소 정도에 따라 크게 두 가지 형태의 전단거동을 보이는 것으로 구분되었다. 초기 수직응력이 증가함에 따라 정점 전단변위와 1차 정점 전단응력은 증가하지만 마찰각과 정점 마찰계수의 경우 감소하는 것으로 나타났으며, 전단강성과 평균마찰계수의 경우는 초기 수직응력에 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 거친 절리에 대한 전단속도의 영향은 초기 수직응력이 낮은 경우 일부 전단변수들에서 약간 관찰되었으나 수직응력이 증가함에 따라 대부분의 전단시험 결과변수들에서 전단속도의 영향은 미미하였다. 거칠기에 따른 전단거동의 변화를 분석하였으나 명확한 관련성이 나타나는 경우보다 시료간의 편차가 심한 경우가 많았다.

AZ61 마그네슘 합금 마찰교반용접부의 기계적 특성 평가 및 미세조직 분석 (Evaluation of Mechanical Properties and Analysis of Microstructure of AZ61 Magnesium Alloy Butt Joints by Friction Stir Welding)

  • 선승주;김정석;임재용;이우근;고요한;김영민;유봉선
    • 한국철도학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.417-426
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    • 2016
  • 본 연구에서는 AZ61 압출 판재 마찰교반용접부의 기계적 강도 평가와 미세조직 평가를 수행하여 최적의 용접조건을 도출하였다. 용접조건은 용접 툴의 회전속도 400, 600, 800rpm, 이송속도 200, 300, 400mm/min으로 선정하였다. 인장시험 및 경도시험을 통해서 용접부의 기계적 강도 평가를 하였으며, 파단면 관찰과 용접부 단면 미세조직 관찰을 통해서 용접부의 결함 유무를 확인하였다. 용접부 특성 평가 결과 본 연구에서 제시한 용접조건 내에서 AZ61 압출 판재의 최적용접조건은 회전속도 800rpm, 이송속도 200mm/min이었고, 용접부의 인장강도, 항복강도 그리고 연신율은 모재 대비 79.0%, 65.4%, 30.1%로 측정되었다.

불연속암반의 공학적 특성에 따른 원형수직구 편하중에 관한 연구 (A study on asymmetric load on circular shaft due to engineering characteristics of discontinuous rock masses)

  • 신영완;문경선;주경원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.119-128
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    • 2008
  • 원형수직구의 경우 지형적인 요인과 지반의 불균질성으로 인하여 등분포의 대칭하중이 작용하는 경우보다는 비대칭의 편하중이 작용하는 경우가 많을 것으로 예상된다. 지금까지 지반조건에 따른 원형수직구 벽체에 작용하는 편하중 산정을 위한 정량적인 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 불연속암반의 불균질성을 고려한 불연속체 해석을 통하여 이방성 거동에 따른 원형수직구 벽체에 작용하는 편하중 분포특성을 분석하였다. 또한, 깊이에 따른 암반등급 및 초기응력이 편하중에 미치는 영향을 분석하였다. 검토 결과 절리특성에 따라 양호한 경암반에서는 25%이하의 편하중이 발생하는 것으로 분석되었으며, 수직구 깊이에 따른 암반등급의 영향을 검토한 결과 경암의 편하중비는 25%이하, 연암에서는 $30%{\sim}40%$로 나타났다. 또한, 풍화가 진행된 파쇄연암의 편하중비는 $40{\sim}50%$로 나타났다. 깊이 100m의 경암반에 대하여 초기응력을 나타내는 측압계수(Ko)를 변수로 한 불연속체 해석을 수행하였다. 해석 결과 측압계수가 2.0보다 작은 경우의 편하중비는 약 25%의 값을 나타내나 측압계수가 2.0보다 큰 경우에는 편하중비가 점차 증가하는 경향을 나타냈다.

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관절경을 이용한 주관절 활막 추벽의 제거 (Arthroscopic Resection of Synovial Plica in Elbow)

  • 유연식
    • Clinics in Shoulder and Elbow
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    • 제10권1호
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    • pp.50-58
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    • 2007
  • 목적: 주관절의 후외측 동통과 탄발음을 유발할 수 있는 주관절의 활막추벽 9예에 대한 관절경적 경험과 해부학적 특징을 보고하고자 하였다. 대상 및 방법: 1999년 5월부터 2004년 1월까지 주관절 관절경을 받은 43명의 환자 중 활막추벽으로 진단되었거나 제거 받은 12개월 이상 추시가 가능했던 8명의 환자 9예를 대상으로 조사하였다. 양측 성을 보인 1명 2예를 포함한 남자가 8예 여자가 1예이었고 평균 연령은 29세 이었다. 모든 환자는 수술 전까지 최소 6개월의 보존적 치료를 받았으며 술 전 활막 추벽이라고 진단했던 경우가 6예, 외상과 염으로 진단했거나 진단이 처음부터 불분명하여 수술 중에 발견했던 경우가 3예이었다. 수술 직 후 관절경 소견으로 추벽의 형태를 분류하였고 최종 추시시점에서 통증 및 탄발음 소실 여부와 함께 Visual Analogue Scale (VAS)의 변화와 환자의 만족도를 조사였다. 결과: 관절경 소견상 전 예에서 외측 활막 추벽과 함께 전 외측에서 국한된 국소적 활막염의 소견이 관찰되었으며 7예에서 요골 두의 연골 연화증 또는 미란 소견을 보였다. 그러나 소두변화는 1예에서만 보였다. 2예를 제외한 7예에서 수술 직후부터 통증과 탄발음이 소실 또는 완화되었으며(VAS<1) 최종 추시 상에의 통증지수는 평균 6.8 에서 0.9로 감소하였다. 그 중 미약한 탄발음이 지속되었던 1예는 불완전한 제거로 판단하여 재수술을 시행하였다. 결론: 주관절의 활막 추벽은 주관절의 잠김 또는 외측 동통을 일으키는 주 진단범주에 포함시켜야할 것이며 특히 오랫동안 지속된 저항성 외 상과염이라면 활막 추벽을 고려해 봐야 할 것이다. 관절경을 통한 추벽의 제거는 매우 안전하고 효과적이었으며 단기 추시에서 매우 우수한 결과를 보였다.

일반철근(SD400) 용접 겹침이음 인장실험 (Tensile Test for Lap Welded Joints of Rebars(SD400))

  • 박원태;천경식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.570-576
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    • 2018
  • 철근콘크리트 구조물에서 철근의 이음은 철근을 겹쳐서 결속선으로 결속한 겹침이음과 커플러에 의한 기계적 이음이 일반적이다. 국내 설계기준(콘크리트구조기준)에서는 일반철근(비용접 철근)에 대해 용접 겹침이음을 제한하고 있으나, 해외기준(AWS D1.4)에서는 예열을 통한 일반철근의 용접 겹침이음을 허용하고 있다. 본 연구에서는 국내외 규격 및 설계기준을 조사하고, 건설현장에서 가장 많이 사용되는 SD400 강종의 일반철근을 대상으로 용접 겹침이음 인장실험을 수행하여 인장강도를 평가하였다. 용접 겹침이음 시험체의 용접길이는 KS규격(KS B ISO 17660-1)에 제시된 최소용접길이인 8d를 적용하고, 예열온도는 AWS D1.4에 따라 D19이하는 $150^{\circ}C$, D22이상은 $260^{\circ}C$로 설정하였다. 인장실험 결과, 용접 겹침이음된 일반철근은 콘크리트구조기준에서 요구하는 인장강도(항복강도의 125%)를 발현하였으며, 모두 철근 모재에서 파단이 발생되었다. 예열 유무에 따른 영향을 검토하기 위해, 일반철근을 예열한 후 용접한 것과 예열 등의 열처리하지 않은 것을 비교한 결과, 인장강도는 큰 차이를 보이지 않았다. 실험시 사용한 일반철근을 대상으로 화학성분을 분석하여 탄소당량(Ceq)을 확인한 결과, 0.45% 이하로 낮았다. AWS D1.4에 따르면, 탄소당량이 0.45% 이하면 예열이 필요하지 않은 조건이다. 결과적으로 예열의 영향이 미비한 것은 일반철근의 탄소당량이 낮았기 때문인 것으로 확인되었다.

임플란트와 상부구조물 사이의 micromotion에 관한 연구 (A study on the micromotion between the dental implant and superstructure)

  • 김지혜;송광엽;장태엽;박주미
    • 구강회복응용과학지
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    • 제19권1호
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    • pp.17-25
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    • 2003
  • Treatment with implants of single tooth missing cases is both functional and esthetic. Although the success rate of single-tooth implant treatments is increasing, sometimes it makes some problems. Problems with single-tooth implant treatments include soft tissue complications, abutment screw fracture, and most commonly, abutment screw loosening, and these involve the instability of the dental implant-superstructure interface. This study investigated and compared dental implant screw joint micromotion of various implant system with external connection or internal connection when tested under simulated clinical loading, Six groups (N=5) were assessed: (1) Branemark AurAdapt (Nobel Biocare, Goteborg, Sweden), (2) Branemark EsthetiCone (Nobel Biocare, Goteborg, Sweden), (3) Neoplant Conical (Neobiotec, Korea), (4) Neoplant UCLA (Neobiotec, Korea), (5) Neoplant 5.5mm Solid (Neobiotec, Korea), and (6) ITI SynOcta (Institute Straumann, Waldenburg, Switzerland). Six identical frameworks were fabricated. Abutment screws were tightened to 32-35 Ncm and occlusal screw were tightened to 15-20 Ncm with an electronic torque controller. A mechanical testing machine applied a compressive cyclic load of 20kg at 10Hz to a contact point on each implant crown. Strain gauge recorded the micromotion of the screw joint interface once a second. Data were selected at 1, 500, 5,000, 10,000, 20,000, 30,000, 40,000 and 50,000 cycle and 2-way ANOVA test was performed to assess the statistical significance. The results of this study were as follows; The micromotion of the implant-superstructure in the interface increased gradually through 50,000 cycles for all implant systems. In the case of the micromotion according to cycle increase, Neoplant Conical and Neoplant UCLA system exhibited significantly increasing micromotion at the implant-superstructure interface (p<0.05), but others not significant. In the case of the micromotion of the implant-superstructure interface at 50,000 cycle, the largest micromotion were recorded in the Branemark EsthetiCone, sequently followed by Neoplant Conical, Neoplant UCLA, Branemark AurAdapt, ITI SynOcta and Neplant Solid. Internal connection system showed smaller micromotion than external connection system. Specially, Neoplant Solid with internal connection system exhibited significantly smaller micromotion than other implant systems except ITI SynOcta with same internal connection system (p<0.05). In the case of external connection, Branemark EsthetiCone and Neoplant Conical system with abutment showed significantly larger micromotion than Branemark AurAdapt without abutment (p<0.05).

Al어선 선체용접부의 신형상 개발 및 적용 가능성 검토 (The examination of application possibility and development of new welding joint shape for aluminum alloy)

  • 김종명;오종인;방한서
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권1호
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    • pp.99-107
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    • 2001
  • 어선 제작시 어선의 고속화 및 어로작업 등에 의한 내구성을 향상시키기 위해 선각재질이 가볍고, 강도, 화재 및 해수의 부식 등에 뛰어난 재료의 사용이 요구되어지고 있다. 이러한 어선으로서는 크게 FRP어선과 Al어선으로 대별할 수 있다. 그러나 FRP어선은 가볍고 강도는 우수하나 인화성이 높아서 열에 매우 약하고 선박 제작 과정에 있어 인체에 해로운 유해성분이 발생할 뿐만 아니라, 폐선의 경우 산업폐기물로써 환경 오염에 큰 영향을 미치고 있다. 그런 반면에, Al어선은 FRP어선의 단점을 보완할 수 있는 재료로써, 고강도 및 경량화의 효과를 낼 수 있고, FRP어선보다 인화성이 낮아서 열에 강하고, 내구성이 높아 해수의 부식방지에 뛰어나므로 Al 어선의 개발이 시급한 실정이다. 그러나, 알루미늄 합금은 용접성이 좋지 않고 용접변형 및 균열이 발생하고, 건조 비용이 비싸다는 단점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 Al 합금 접합시의 문제점 해결방안으로 용접이음부의 새로운 형상을 개발하고 개발한 신형상에 대한 역학적 거동을 규명하고자 하였다. 이를 위해, 먼저 평판 이론을 이용하여 구조부재를 단순화하여 평판, 보강판, 신형상에 대하여 해석함으로써 강도를 비교 검토하고, 이러한 결과를 토대로 자체 개발된 용접열전도 및 용접열응력 수치해석 프로그램을 사용하여 평판과 신형상의 온도분포, 용접잔류응력, 인장, 압축시의 강도를 수치시뮬레이션을 통하여 비교, 검토하였다. 또한, 인장 시험편을 제작하여 실험을 통하여 강도를 비교함으로써 신형상에 대한 적용 가능성 및 역학적 우수성을 입증하고자 하였다.

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BGA Type 유.무연 솔더의 기계적 충격에 대한 보드레벨 신뢰성 평가 (Experimental and Numerical Study on Board Level Impact Test of SnPb and SnAgCu BGA Assembly Packaging)

  • 임지연;장동영;안효석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.77-86
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    • 2008
  • 본 연구에서는 유연솔더인 63Sn37Pb와 무연 솔더인 95.5Sn4.0Ag0.5Cu와 97Sn2.5Ag0.5Cu BGA(Ball Grid Array) 패키지를 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)에 위치에 따라 장착하고 보드레벨의 낙하시험(Board Level Drop Test)을 실시하여 충격에 대한 유 무연 솔더의 특성을 분석하였고 4점굽힘시험(board Level 4-point Bending Test)을 실시하여 굽힘에 대한 솔더볼의 기계적 저항특성을 분석하였다. 또한 유한요소법(Finite Element Modeling, FEM)을 이용해 낙하시험과 4점굽힘시험에서 솔더 조인트에 미치는 응력과 변형률을 해석하였으며, 시험 설계 시에 솔더 조인트의 응력변화에 영향을 미칠 수 있는 변수를 고려하여 해석하고 결과를 비교 분석하였다. 낙하시험과 4점굽힘시험에서 모두 무연솔더는 유연솔더보다 2배 이상 높은 신뢰성을 보였으며, PCB의 중앙에 위치한 패키지는 외각에 위치한 패키지 보다 매우 낮은 신뢰성을 보였다. 유한요소법을 통해 해석한 결과 최외각 솔더에서 가장 큰 응력이 발생하였고, 솔더의 조성과, 시험설계변수에 의해 응력의 발생 정도가 다름을 나타내었다.

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