• 제목/요약/키워드: Mode of failure

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단결정형 세라믹 브라켓의 재접착 시 tribochemical silica coating이 전단접착강도에 미치는 영향 (Effect of tribochemical silica coating on the shear bond strength of rebonded monocrystalline ceramic brackets)

  • 전영미;손우성;강상욱
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.184-194
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    • 2010
  • 본 연구는 탈락된 세라믹 브라켓을 tribochemical silica coating하고 nano-filled flowable composite resin (Transbond Supreme LV, 3M Unitek, Monrovia, Calif, USA)을 이용하여 재접착하였을 때 교정치료에 충분한 접착강도를 얻을 수 있는지 평가하기 위해 시행하였다. 총 60개의 소구치를 준비하여 다음의 4개 군으로 나누었다: Tribochemical silica coating (TC) + Transbond Supreme LV (LV), TC + Transbond XT (XT), Sandblast treatment(SA) + LV, SA + XT. 재처리된 세라믹 브라켓은 각각의 접착제를 이용하여 치아에 부착하였다. 시편들을 상온의 생리식염수에 1주일간 보관한 뒤 열순환을 시켰다. 만능시험기로 전단접착강도를 측정한 뒤 파절양상을 평가하였다. TC군은 임상적으로 충분한 강도를 보였다(TCLV: 10.82 $\pm$ 1.82 MPa, TCXT: 11.50 $\pm$ 1.72 MPa). 하지만 SA군은TC군에 비하여 유의하게 낮은 전단접착강도를 보였다(SALV: 1.23 $\pm$ 1.16 MPa, SAXT: 1.76 $\pm$ 1.39 MPa, p < 0.05). LV군과 XT군의 전단접착강도는 유의한 차이가 없었다. TCLV, TCXT군 모두 시편의 77%가 접착제에서의 파절을 보였고, 각 군당 1개씩의 시편에서 법랑질 파절이 관찰되었다. SA군은 모든 파절이 브라켓과 접착제 계면에서 발생하였다. LV군과 XT군의 탈락양상에는 유의한 차이가 없었다. 이상의 연구 결과에서 보면 nano-filled flowable composite resin과 tribochemical silica coating 처리를 이용하여 세라믹 브라켓을 재접착하면 충분한 전단접착강도를 얻을 수 있다. 단 법랑질 파절의 가능성이 있으므로 탈접착 시 적절한 기구와 기술을 이용해 주의깊게 브라켓을 제거해야 한다.

블레이드 손상에 따른 이축식 터보팬 엔진의 동적 안정성 해석 (Rotordynamic Analysis of a Dual-Spool Turbofan Engine with Focus on Blade Defect Events)

  • 김시태;정기현;이준호;박기현;양광진
    • Tribology and Lubricants
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    • 제36권2호
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    • pp.105-115
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    • 2020
  • This paper presents a numerical study on the rotordynamic analysis of a dual-spool turbofan engine in the context of blade defect events. The blades of an axial-type aeroengine are typically well aligned during the compressor and turbine stages. However, they are sometimes exposed to damage, partially or entirely, for several operational reasons, such as cracks due to foreign objects, burns from the combustion gas, and corrosion due to oxygen in the air. Herein, we designed a dual-spool rotor using the commercial 3D modeling software CATIA to simulate blade defects in the turbofan engine. We utilized the rotordynamic parameters to create two finite element Euler-Bernoulli beam models connected by means of an inter-rotor bearing. We then applied the unbalanced forces induced by the mass eccentricities of the blades to the following selected scenarios: 1) fully balanced, 2) crack in the low-pressure compressor (LPC) and high pressure compressor (HPC), 3) burn on the high-pressure turbine (HPT) and low pressure compressor, 4) corrosion of the LPC, and 5) corrosion of the HPC. Additionally, we obtained the transient and steady-state responses of the overall rotor nodes using the Runge-Kutta numerical integration method, and employed model reduction techniques such as component mode synthesis to enhance the computational efficiency of the process. The simulation results indicate that the high-vibration status of the rotor commences beyond 10,000 rpm, which is identified as the first critical speed of the lower speed rotor. Moreover, we monitored the unbalanced stages near the inter-rotor bearing, which prominently influences the overall rotordynamic status, and the corrosion of the HPC to prevent further instability. The high-speed range operation (>13,000 rpm) coupled with HPC/HPT blade defects possibly presents a rotor-case contact problem that can lead to catastrophic failure.

FMEA를 활용한 철골공사 작업지연요인의 중요도에 관한 연구 (A Study on the Priority Analysis of Work Delay Factors in Steal-frame Work using FMEA)

  • 이현철;이재홍;고성석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.91-101
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    • 2009
  • 철골구조의 확산과 보편화에 따른 건설산업의 대형화, 복합화 추세에 따라 건설 프로젝트의 수행 과정 중 수반되는 작업지연과 같은 불확실성 리스크 요소는 프로젝트의 공기증가, 비용상승, 품질저하로 이어지며 프로젝트의 성패에 영향을 미치는 중요한 관리요소로 간주되고 있다. 이에 전체 프로젝트의 완성도에 영향을 미치는 불확실성 요소에 관한 체계적인 관리방안이 요구되고 있으며, 건설 프로젝트 수행시 발생가능한 작업지연요인을 분석하고 이를 관리하는 것은 건설사업의 확실성을 높일 뿐만 아니라 경쟁력을 높이는 방법이라 할 수 있다. 이러한 측면에서 작업지연요인의 효율적인 관리를 위해서는 각 항목간 정량적 분석방법에 의한 우선순위를 산정하여 해당 공정별로 중점 관리하는 노력이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 철골공사를 대상으로 공정별 작업지연요인을 파악하고, FMEA를 활용한 작업지연요인별 중요도의 정량적 수치화를 통하여 작업지연요인을 효과적으로 제거하고 관리할 수 있도록 공정별 코드화한 중점관리항목을 제시함으로써 효과적 관리 및 작업 지연 예방을 위한 기초적 자료를 제공하고자 하였다.

미세조직이 Sn계 무연솔더의 크리프 특성에 미치는 영향 (Effects of Microstructure on the Creep Properties of the Lead-free Sn-based Solders)

  • 유진;이규오;주대권
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.29-35
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    • 2003
  • SnAg, SnAgCu, SnCu 무연솔더합금을 주조 상태에서 냉간압연한 후 열적으로 안정화한 시편 (TS)과, 실제 솔더 범프와 유사한 미세구조의 수냉에 급속 냉각(WQ)된 시편 두가지를 $100^{\circ}C$에서 크리프 실험을 행하였다. 급속냉각한 시편의 냉각속도는 140-150 K/sec로 primary $\beta-Sn$ 크기가 TS 시편보다 5∼10배 정도 작았으며, 기지내 primary $\beta-Sn$이 차지하는 분율은 증가하였다. 반면에 공정상 내의 $Ag_3Sn$상의 크기는 더 작아졌다. 크리프 실험 결과 WQ 시편의 최소크리프 변형율 속도($\{beta}_{min}$)가 TS 보다 약 $10^2$배 정도 작았으며. 더 큰 파괴시간을 보였다. TS-SnAg의 크리프파괴는 $Ag_3Sn$ 또는 $Cu_6Sn_5$에서의 공공의 핵생성, power-law 크리프에 의한 공공의 성장, 그리고 크리프 공공의 상호 연결로 일어났으며, WQ-SnAgCu는 시편이 두께가 얇아 네킹에 의해 파괴가 일어났다.

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레진강화형 글라스아이오노머의 초기 결합력과 타액오염 제거의 상관관계 (Effect of Saliva Contamination Stage and Different Decontamination Procedures on Bonding Strength of Resin-Modified Glass Ionomer)

  • 고한호;박호원;이주현;서현우
    • 대한소아치과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.158-164
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    • 2019
  • 이 연구는 타액오염이 발생한 시기와 타액오염 제거 방법이 레진강화형 글라스아이오노머의 상아질에 대한 결합력에 미치는 영향에 대해 평가하고자 하였다. 각 군당 10개씩 총 60개의 발거된 영구치 상아질 표면을 노출시켜 아크릴 레진에 매몰하였다. I군은 대조군으로 폴리아크릴산(PAA)으로 산처리만 시행하였다. II, III군은 PAA 산처리 전 타액오염을 시켰고 IV, V, VI군은 PAA 산처리 후 타액오염을 시켰다. 타액오염 후 II군과 IV군은 건조하였고 III군과 V군은 수세 후 건조하였으며 VI군은 추가적으로 PAA 산처리하였다. 그 후 레진강화형 글라스아이오노머를 충전하였다. 전단결합강도는 만능 재료 시험기로 측정하였고 파절 양상은 주사전사현미경으로 관찰하였다. 대조군인 I군이 유의하게 가장 높은 전단결합강도를 보였다(p = 0.001). 타액오염을 시행한 군들 중에서는 VI군이 유의하게 높은 전단강도를 보였다(p = 0.001). 파절양상은 군간에 유의한 차이를 보이지 않았다(p = 0.729). 타액오염은 발생한 시기와 상관없이 레진강화형 글라스아이오노머의 상아질에 대한 결합력을 유의하게 저하시켰다(p = 0.001). 수세와 건조만으로는 전단결합강도를 회복하지 못했다. PAA 산처리 후 타액오염이 발생한 경우 추가적인 PAA 산처리가 전단결합강도를 유의하게 향상시켰다(p = 0.001).

고인성섬유 복합모르타르를 활용한 고강도 철근콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 내진성능평가 (Evaluation of Seismic Performance of High Strength Reinforced Concrete Exterior Beam-Column Joints Using High Ductile Fiber-Reinforced Mortar)

  • 하기주;신종학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.419-428
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    • 2013
  • 이 연구에서는 고강도 철근콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 시공성 및 내진성능을 개선하기 위하여 보-기둥 접합부 영역의 스터럽 및 띠철근 유무에 따라 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 내진성능을 평가하였다. 총 5개의 실험체를 제작하고 실험을 수행하여 내진성능을 평가하였으며, 이 연구의 시험 결과를 근거로 다음과 같은 결론을 얻었다. 기존 고강도 철근콘크리트 내부 보-기둥 접합부의 위험단면 영역을 고인성섬유 복합모르타르로 보강한 결과 재하 전 과정을 통하여 섬유의 가교역할로 인한 균열 분산효과로 인하여 균열 제어 효과가 커서 안정적인 파괴형태 및 내력을 나타내었다. 고강도 철근콘크리트 외부 보-기둥 접합부의 시공성 및 내진성능을 개선하기 위하여 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 보강한 실험체(BCJNSP 시리즈)는 스터럽과 띠철근이 제거 되었음에도 안정적인 이력거동을 나타내었고, 최대내력이 전단보강근이 없는 실험체 BCJNS의 1.09~2.03배로 증가하였다. 그리고 고인성섬유 복합모르타르를 사용하여 보강한 실험체(BCJNSP 시리즈)는 표준실험체 BCJC의 최대내력이 0.92~0.96배로 거의 비슷하였고, 에너지소산능력은 최대 1.62배로 크게 증가하였다.

강연선 및 탄소섬유쉬트로 보강된 철근 콘크리트 보의 휨거동 특성 (Flexural Behavior of RC Beams Strengthened with Steel Strand and Carbon Fiber Sheet)

  • 양동석;박선규;이용학
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.216-222
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    • 2002
  • 현재 국내에서는 급속한 근대화 과정 중에서 시공시부터 부실하게 건설된 콘크리트 구조물의 사용기간이 짧아짐에 따라 구조물의 노후화가 심각하게 진행되고 있는 실정이다. 특히, 교량의 경우에는 교통량과 교통하중의 증가 등으로 인한 손상이 가속화되어 교량의 안전성에 심각한 문제가 발생되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트의 부재가 균열에 의해 박리ㆍ탈락되었다고 가정한 후, 인장하단에서 8cm까지 폴리머 시멘트 페이스트로 보수한 후 강연선을 이용하여 보강한 시험체, 에폭시 주입공법으로 균열을 보수한 후, 탄소섬유쉬트를 사용하여 보강한 시험체와 표준시험체 등 8개의 보를 제작하였다. 시험체의 제원은 단면 15$\times$25 cm 지간길이 200cm, 총길이 220cm이고, 강연선의 긴장량과 탄소섬유쉬트의 보강겹수을 실험변수를 선택하여 휨 실험을 실시하였다. 실험결과 폴리머 시멘트 페이스트와 포스트 강연선을 이용한 시험체와 탄소섬유쉬트 보강시험체는 표준시험체보다 상당히 큰 보강효과를 보였다. 탄소섬유쉬트 보강시험체는 1겹으로 보강할 경우에 보강재의 지간 중앙의 인장파단이 발생되어 보강효율이 가장 높았으며 보강겹수가 감소할수록 취성적인 파괴가 발생되어 보강성능이 저하되었다. 그러나, 강연선을 이용한 시험체는 긴장량이 증가할수록 보강효과가 선형적으로 증가하여 어느 정도까지는 상당히 큰 보강효과를 나타내었다.

소규모 지하공동 3차원 형상 특성을 반영한 수치해석에 관한 연구 (A numerical study on the 3-Dimensional shape characteristics of small underground cavities)

  • 안준상;강경남;송기일;김우석;김병찬
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.787-807
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    • 2018
  • 한국에서 시행중인 특별법에 의한 지하안전영향 평가 수행 시, 필수적으로 지하공동의 발생 유무를 조사하여야 한다. 지하공동 발견 시에는 수치해석을 통해서 지하안전성을 평가하도록 규정하였다. 선행 연구를 통해서 소규모 지하공동의 2차원 형상변화를 통한 안전율 기반의 안정성 평가 가능성을 제시하였다. 본 연구에서는 3차원 형상을 고려하여 소규모 지하공동의 영향을 연속체 해석 프로그램을 사용해서 검토하였고, 선행 연구에서 제시한 2차원 해석결과와 비교하였다. 지하공동의 3차원 형상이 구(sphere)형에 가깝게 발견되면, 공동의 크기, 위치 등에 관계없이 전단강도감소기법으로 안전율을 산정하여 평가하는 방법에 무리가 없을 것으로 판단된다. 지표면으로부터의 깊이 2 m 이상, 장축과 단축의 비(a/b)가 2.0 이상인 장대형 지하공동이 연직방향으로 서있는 형상이라면, 전단강도감소기법을 사용한 안정성 평가에 안전율 이외에 파괴양상 파악에도 주의가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구의 결과는 지하안전영향평가에 관한 기초 자료가 될 수 있을 것으로 판단된다.

강연선과 폴리머 모르타르에 의해 보수보강된 슬래브의 휨거동에 대한 실험적 고찰 (An Experimental Study on the Flexural Behavior of Slab Repaired and Reinforced with Strand and Polymer Mortar)

  • 양동석;황정호;박선규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.171-177
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    • 2005
  • 철근콘크리트 구조물은 시간이 경과함에 따라 외력의 증가나 환경의 변화 등에 의하여 노후화되고 그 기능을 상실하게 된다. 이러한 구조물의 기능을 회복하기 위하여 보수$\cdot$보강 공법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 이러한 보수$\cdot$보강 공법 중프리스트레싱 공법과 단면증설 공법의 특성을 도입한 강연선과 폴리머 모르타르에 의한 보수$\cdot$보강 공법이 적용된 슬래브의 휨 거동특성을 통해 기존 구조물의 보수$\cdot$보강 효과를 파악하였다. 실험은 강연선의 직경, 모르타르의 종류, 치핑 여부, 모르타르 두께, 강연선의 간격 등의 실험변수에 따라 1방향 슬래브 10개, 2방향 슬래브 4개의 시험체를 제작하여 수행하였다. 실험결과 강연선의 간격이 감소할수록 보강효과가 증가하였고, 치핑을 한 경우 콘크리트와 모르타르의 계면에서의 균열이 극한하중 이후에서 발생하였다.

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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