A tungsten material using a pressure sintering process and a titanium sintering additive was prepared to evaluate the microstructure, and mechanical properties of flexural strength and hardness. In addition, the reliability on each hardness data was evaluated by analyzing the distribution of the hardness of the tungsten material using the Weibull probability distribution. In particular, the optimal manufacturing conditions were analyzed by analyzing the correlation between the sintering temperature and the mechanical properties of the tungsten sintered body. Although the sintering density of the tungsten material was hardly changed up to 1700 ℃, but it was increased at 1800 ℃. The hardness of the tungsten sintered material increased as the sintering temperature increased, and in particular, the tungsten material sintered at 1800 ℃ showed a high hardness value of about 1790 Hv. It showed relatively excellent flexural strength at a sintering temperature of 1800 ℃.
Using hyper-elastic material has been increased gradually and its range was extended all over the industrial. In addition, the performance prediction of this material was required not only experimental methods like metal material but also numerical methods. In this study, we presented the process how to use numerical method for hyper-elastic material and then, it was applied for seat-ring of butterfly valve by using this process. The finite element analysis was executed to evaluate the mechanical characteristics of hyper-elastic material and search the optimum model considered conditions and features. According to that model the coefficient was obtained by using Contact analysis.
Aluminium foam material is highly porous material, which has the complicated cellular structure defined by randomly distributed pores in metallic matrix. This structure gives the characteristic properties which cannot be achieved by any other conventional processes. As the properties of aluminium foam material significantly depend on its porosity, a desired profile of properties can be tailored by changing the foam density. But various defects lead to undesirable effects on the mechanical properties. Mechanical properties are dependent on cell sizes and aspect ratios. Therefore, this paper presents the effects of various processing parameters of various parameters on the mechanical properties. For the sake of this, combined stirring was used to fabricate aluminum foam materials by the parameters. Compression and bending tests were performed to investigate the effects of cell sizes and aspect ratios on the mechanical properties.
International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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제8권4호
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pp.45-49
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2007
When drilling using electrical-discharge machining (EDM), severe electrode wear makes in-process measurements of the depth of the drilled hole and the volume of material removed impossible. To estimate the volume of material removed a reliable real-time discharge pulse counting method is proposed by assuming that the volume removed in EDM is proportional to the number of discharge pulses from an iso-energy pulse generator. The geometry of machined holes, including depths and cross-sectional profiles, is estimated using geometric analysis. A proportional relationship between the volume of material removed and the number of discharge pulses was developed and verified by experiments.
The mechanical behaviors of an elastic body containing another materials are studied with the statistical method since they are generally distributed at random in size, orientation, and position. As the basis of this research, the size, the shape, and the ratio of volume for another material assumed to be constant, and only the positions of another material are changed randomly. The stress intensity factor, the compliance, and the modulus of elasticity are investigated in two-dimensional state by using the Monte Carlo Method and the Finite Element Method. The methodology of the simulation analysis for the mechanical behavior of such material is also proposed.
Knitted fabrics are very popular for their numerous advantages such as greater comfort, attractive garment appearance, better fit on the body, etc. In this study, we investigated the mechanical properties and abrasion property of warp knitted fabrics for footwear which treated with several softeners to improve abrasion resistance. The antistatic softener among the various softeners showed high improvement in abrasion resistance. Among the mechanical properties with treating conditions, WT (tensile energy), G (shear stiffness), B (bending rigidity) increased as treating timeincreased. But the other mechanical properties were little changed with treating concentration.
To reflect the size effect of material $(1\sim15{\mu}m)$ during plastic deformation of polycrystalline copper, a constitutive equation which includes the strain gradient plasticity theory and intrinsic material length model is coupled with the finite element analysis and applied to plane strain deformation problem. The method of least square has been used to calculate the strain gradient at each element during deformation and the effect of distributed force on the strain gradient is investigated as well. It shows when material size is less than the intrinsic material length $(1.54{\mu}m)$, its deformation behavior is quite different compared with that computed from the conventional plasticity. The generation of strain gradient is greatly suppressed, but it appears again as the material size increases. Results also reveal that the strain gradient leads to deformation hardening. The distributed force plays a role to amplify the strain gradient distribution.
Recently, high performance microelectronic devices are designed in multi-layer structure in order to make dense wiring of metal conductors in compact size. Imprint lithography have received significant attention due to an alternative technology for photolithography on such devices. In this work, we synthesized dielectric composite materials based on epoxy resin, and investigated their thermal stabilities and dynamic mechanical properties for thermal imprint lithography. In order to enhance the mechanical properties and toughness of dielectric material, various modified polyetherimide(PEI) was applied in the resin system. Curing behaviours, thermal stabilities, and dynamic mechanical properties of the dielectric materials cured with various conditions were studied using dynamic differential scanning calorimetry (DSC), thermo gravimetric analysis (TGA), and Universal Test Method (INSTRON).
Material degradation should be considered to assess integrity and residual life of high temperature equipments. However, the property data reflecting degradation are not sufficient for practical use. In this study measuring properties for 1Cr-1Mo-0.25V forging steel generally used for turbine rotor was carried out. Degradation was simulated by isothermal ageing. heat treatment and variation of microstructure was observed. Mechanical properties such as tensile strength, impact energy, hardness and fracture toughness were measured. Assuming a semi-elliptical surface crack at the bore hole in a turbine rotor, material risk was estimated by using the aged material property data obtained in this study. Safety margin was decreased and life of the rotor was exhausted. This procedure can be used in assessing the residual life of a turbine rotor due to material degradation.
본 논문의 유한요소 손상해석기법은 재료 인장물성과 파괴기준을 필요로 한다. 기존에 연구된 재료들은 노치인장 시험결과로부터 하나의 인장물성과 파괴기준을 구할 수 있었다. 그러나 본 논문에서 사용된 cast stainless steel(CF8M)의 경우, 동일한 조건의 노치인장 시험결과들에 분산이 존재하여 해석자에 따라 다른 인장물성과 파괴기준이 구해질 수 있다. 따라서 해석자에 관계없이 일관된 인장물성 및 파괴기준을 구할 수 있는 적절한 절차가 필요하다. 본 논문에서는 노치반경 16mm 의 인장시편 시험결과로부터 평균 인장물성을 구하였고, 이를 유한요소 해석에 적용하여 3 개의 파괴기준을 구하였다. 구해진 인장물성과 파괴기준을 적용하여 J-R 파괴인성 시험에 대한 손상해석을 수행하였고, 시험결과와 비교함을 통해 제시된 절차의 타당성을 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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