Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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v.3
no.4
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pp.374-381
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2015
This study is investigating the fire resistant finishing materials composed of fly ash and glass forming light weight aggregate has the high temperature thermal stability. High temperatures such as a fire, cementitious materials beget dehydration and micro crack of cement matrix. From the test result, developed fire resistant finishing materials showed good stability in high temperatures. These high temperature stability is caused by the ceramic binding and low thermal conductivity of glass forming light weight aggregate. Also, alkali activation reaction of fly ash and meta kaolin not showing the decomposition of calcium hydrates. Thus, this result indicates that it is possible to fire resistant finishing light weight mortars.
This paper treats the failure analysis of prestressing steel wires with different kinds of localised damage in the form of a surface defect (crack or notch) or as a mechanical action (transverse loads). From the microscopical point of view, the micromechanisms of fracture are shear dimples (associated with localised plasticity) in the case of the transverse loads and cleavage-like (related to a weakest-link fracture micromechanism) in the case of cracked wires. In the notched geometries the microscopic modes of fracture range from the ductile micro-void coalescence to the brittle cleavage, depending on the stress triaxiality in the vicinity of the notch tip. From the macroscopical point of view, fracture criteria are proposed as design criteria in damage tolerance analyses. The transverse load situation is solved by using an upper bound theorem of limit analysis in plasticity. The case of the cracked wire may be treated using fracture criteria in the framework of linear elastic fracture mechanics on the basis of a previous finite element computation of the stress intensity factor in the cracked cylinder. Notched geometries require the use of elastic-plastic fracture mechanics and numerical analysis of the stress-strain state at the failure situation. A fracture criterion is formulated on the basis of the critical value of the effective or equivalent stress in the Von Mises sense.
Kim, Duck-Keun;Ooh, Soo-Hong;Lee, Jin;Lee, Eun-Hak;Kim, Tae-Sung
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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1997.11a
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pp.409-412
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1997
The phenomenon of water tree degradation of underground distribution power cables is taking place in polymeric insulation materials under the existence of water and application of electric stress, but water tree is not easy to observe, o water tree features in power cables are shown after cutting and dying with methyleneblue. In previous method, it is impossible to acquire continuous treeing data, and when the insulation material has been cut, the micro crack(water tree) has been damaged. In this paper, to overcome these deflects, the etching method is made use of making needle electrode about 170[${\mu}{\textrm}{m}$] diameter, and AgNO$_3$(silver nitrate) solution is used as liquid electrode to accelerate the growth of water trees. As a result of this study, water tree is observed in real-time with microscope. Electrical tree owing to water treeing is initiated at low electric field and grown with discontinuous. Namely, water tree is shown up a different characteristics of tree growth.
Simple, small and portable oxygen sensors were fabricated by tape casting technique. Yttria stabilized zirconia containing cordierite ceramics (YSZC) were used as a porous diffused layer of oxygen in pumping cell. Yttria stabilized zirconia (YSZ) solid electrolyte, YSZC porous diffusion layer and heater-patterned ceramic sheets were prepared by co- firing method. Limit current characteristics and the linear relationship of current to oxygen concentration were observed. Viscosity variation of the slurries both YSZ and YSZC showed a similar behavior, but micro pores in the fired sheet were increased with increasing of the cordierite amount. Molecular diffusion was dominated due to the formation of large pores in porous diffusion layer. The plateau range of limit current in porous-type oxygen sensor was narrow than the one of aperture-type oxygen sensor. However limit current curve was appeared in porous-type oxygen sensor even at the lower applied voltage. The plateau range of limit-current was widen as increasing the thickness of porous diffusion layer of the YSZ containing cordierite. Measuring temperature of $600{\sim}650^{\circ}C$ was recommended for limit-current oxygen sensor. Porous diffusion layer-type oxygen sensor showed faster response than the aperture-type one and was stable up to 30 days running without any crack at interface between the layers.
Construction of welding structure is greatly dependent upon welding heat cycle. Fracture toughness is decreased remarkablely due to coarse grained HAZ and inequal residual stress of three dimensions to originate in welding. Post weld heat treatment(PWHT) is carried out to increase the fracture toughness of HAZ and to remove the residual stress. There occur some problem such as toughness decrement and stress relief cracking(SRC) in the coarse grained HAZ subject to the effect of tempering treatment. Therefore, in this paper, the effect of heat inputs affecting cooling rate and PWHT under the no stress on fracture toughness were evaluated by crack opening displacement (COD), SEM and micro-hardness test. Experimental results are as follows; 1. Fracture toughness of weld HAZ is dependent upon weld heat cycle and it is decreased with increment of heat input, but the degree of improvement of fracture toughness after PWHT was linearly increased with heat input. 2. Hardness of the parent metal is not changed, but the softening of coarse grained HAZ is remarkable due to PWHT. 3. Fracture surface of as-weld show the perfect brittle fracture with the cleavage fracture, but after PWHT they appear the ductile fracture surface with dimple.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.17
no.1
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pp.145-152
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2000
X-ray diffraction method detects change of crystal lattice distance under material surface using diffraction angle 2$\theta$. This technique can be applied to the behavior on slip band and micro crack due to material degradation. The relation between half-value breadth and number of cycle has three stages which constitute rapid decrease in initial number of cycles, slight decrease in middle number of cycles and rapid decrease in final number of cycles. The ratio of half-value breadth takes a constant value on B/B$_{0}$-N diagram with loading condition except early part of fatigue life. The ratio of half-value breadth B/B$_{0}$ with respect to number of cycle to failure N$_{f}$ has linear behavior on B/B$_{0}$-log N$_{f}$ diagram. Therefore, in this paper the estimation of fatigue life by average gradient method has much less estimated mean error than the estimation of fatigue life by log B/B$_{0}$-log N/N$_{f}$ relation.elation.ation.
Kim, Jong-Do;Lee, Su-Jin;Kang, Tae-Young;Suh, Jeong;Lee, Jae-Hoon
Journal of Welding and Joining
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v.28
no.5
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pp.80-85
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2010
This study focused on laser assisted machining (LAM) of silicon nitride ceramic that efficiently removes the material through machining of the softened zone by local heating. The effects of laser-assisted machining parameters were studied for cost reduction, and active application in processing of silicon nitride ceramics in this study. Laser assisted machining of silicon nitride allows effective cutting using CBN tool by local heating of the cutting part to the softening temperature of YSiAlON using by the laser beam. When silicon nitride is sufficiently preheated, the surface is oxidized and decomposed and then forms bloating, micro crack and silicate layer, thereby making the cutting process more advantageous. HIPSN and SSN specimens were used to study the machining characteristics. Higher laser power makes severer oxidation and decomposition of both materials. Therefore, HIPSN and SSN specimens were machined more effectively at higher power.
Thermal shock behavior of TiN-coated SUS 304 substrate was investigated using a laser ablation method. By short surface ablation with a pulse Nd-YAG laser, considerable surface crack and spalling were observed, whereas there were few oxidation phenomena, such as grain growth of TiN crystallites, nucleation and growth of $TiO_2$ crystallites, which were observed from the coatings quenched from $700^{\circ}C$ in a chamber. The oxygen concentration of the ablated coating surface with the pulse laser also had a lower value than that of the quenched coating surface by Auger electron spectroscopy and electron probe micro analysis. These results were attributed to the fact that the properties of the pulse laser method have a very short heating time and so the diffusion time for oxidation was insufficient. Consequently, it was verified that the laser thermal shock test provides a way to evaluate the influence of the thermal shock load reduced oxidation effect.
The paper presents an investigation of the widely varying mechanical performance and behaviour of steel and Glass Fibre Reinforced Polymer (GFRP) reinforced concrete beams using non-destructive techniques of Acoustic Emission (AE) and Digital Image Correlation (DIC) under four-point bending. Laboratory experiments are performed on both differently reinforced concrete beams with 0.33%, 0.52% and 1.11% of tension reinforcement against balanced section. The results show that the ultimate load-carrying capacity increases with an increase in tensile reinforcement in both cases. In addition to that, AE waveform parameters of amplitude and number of AE hits successfully correlates and picks up the divergent mechanism of cracking initiation and progression of failure in steel reinforced and GFRP reinforced concrete beams. AE activity is about 20-30% more in GFRP-RC beams as compared to steel-RC beams. It was primarily due to the lower modulus of elasticity of GFRP bars leading to much larger ductility and deflections as compared to steel-RC beams. Furthermore, AE XY event plots and longitudinal strain profiles using DIC gives an online and real-time visual display of progressive AE activity and strains respectively to efficaciously depict the crack evolution and their advancement in steel-RC and GFRP-RC beams which show a close matching with the micro-and macro-cracks visually observed in the actual beams at various stages of loading.
The mechanical behaviors and chloride resistance performance of fiber reinforced cementitious composites (FRCC) with hybrid polyethylene (PE) and steel fiber (in total 2% by volume) were investigated. Based on micro-mechanics and fracture mechanics, the reason why the tensile strain capacity of FRCC changed obviously was obtained. Besides, the effects of the total surface area of fiber in FRCC on compressive strength and chloride content were clarified. It is found that the improvement of the tensile strain capacity of FRCC with hybrid fiber is attributed to the growth of strain-hardening performance index (the ratio of complementary energy to crack tip toughness). As the total surface area of fiber related with the interfacial transition zone (ITZ) between fiber and matrix increases, compressive strength decreases obviously. Since the total surface area of fiber is small, the chloride resistance performance of FRCC with hybrid PE and steel fiber is better than that of FRCC containing only PE fiber.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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