• 제목/요약/키워드: Residual stress measurement

검색결과 232건 처리시간 0.025초

미세가공 정전용량형 초음파 탐촉자 개발(II) - 미세공정기술 분석 (Development of capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (II) - Analysis of Microfabrication Process)

  • 김기복;안봉영;박해원;김영주;김국진;이승석
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.573-580
    • /
    • 2004
  • 본 연구는 cMUT 제작을 위한 미세공정기술을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 외국의 관련 제조공정 연구결과들을 분석하였다. cMUT 제작의 주요 공정인 미소 진동 박막 형성, 희생층 형성, 식각 공정에 대한 실험을 수행하여 적절한 공정조건을 찾고자 하였다. 각 제작 공정조건들을 변화시켜 가면서 증착된 실리콘 질화막의 두께, 균일도, 잔류응력을 측정하였다. 희생층으로서 실리콘 산화막의 공정조건을 변화시켜 가면서 산화막의 성장률을 분석하였다. 마지막으로 희생층 식각을 위한 최적 식각공정을 얻기 위한 실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 주요 미세공정 조건은 추후 cMUT 제작에 적용될 예정이다.

기판 Etching 기법을 이용한 DLC 필름의 탄성특성 평가 (Evaluation of Elastic Properties of DLC Films Using Substrate Etching Techniques)

  • 조성진;이광렬;은광용;한준희;고대홍
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제35권8호
    • /
    • pp.813-818
    • /
    • 1998
  • A simple method to measure the elastic modulus E and Poisson's ratio v of diamod-like carbon (DLC) films deposited on Si wafer was suggested. Using the anisotropic etching technique of Si we could make the edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate. DLC film is chemically so inert that we could not on-serve any surface damage after the etching process. The edge of DLC overhang free from constraint of Si substrate exhibited periodic sinusoidal shape. By measuring the amplitude and the wavelength of the sinu-soidal edge we could determine the stain of the film required to adhere to the substrate. Since the residual stress of film can be determine independently by measurement of the curvature of film-substrate com-posite we could calculated the biaxial elastic modulus E/(1-v) using stress-strain relation of thin films. By comparing the biaxial elastic modulus with the plane-strain modulus E/(1-{{{{ { v}^{2 } }}) measured by nano-in-dentation we could further determine the elastic modulus and Poisson's ratio independently. This method was employed to measure the mechanical properties of DLC films deposited by {{{{ { {C }_{6 }H }_{6 } }} rf glow discharge. The was elastic modulus E increased from 94 to 169 GPa as the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} increased from 127 to 221 V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} Poisson's ratio was estimated to be abou 0.16∼0.22 in this {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} range. For the {{{{ { V}_{ b} / SQRT { P} }} less than 127V/{{{{ {mTorr }^{1/2 } }} where the plastic deformation can occur by the substrate etching process however the present method could not be applied.

  • PDF

Prediction of the welding distortion of large steel structure with mechanical restraint using equivalent load methods

  • Park, Jeong-ung;An, Gyubaek
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
    • /
    • 제9권3호
    • /
    • pp.315-325
    • /
    • 2017
  • The design dimension may not be satisfactory at the final stage due to the welding during the assembly stage, leading to cutting or adding the components in large structure constructions. The productivity is depend on accuracy of the welding quality especially at assembly stage. Therefore, it is of utmost importance to decide the component dimension during each assembly stage considering the above situations during the designing stage by exactly predicting welding deformation before the welding is done. Further, if the system that predicts whether welding deformation is equipped, it is possible to take measures to reduce deformation through FE analysis, helping in saving time for correcting work by arresting the parts which are prone to having welding deformation. For the FE analysis to predict the deformation of a large steel structure, calculation time, modeling, constraints in each assembly stage and critical welding length have to be considered. In case of fillet welding deformation, around 300 mm is sufficient as a critical welding length of the specimen as proposed by the existing researches. However, the critical length in case of butt welding is around 1000 mm, which is far longer than that suggested in the existing researches. For the external constraint, which occurs as the geometry of structure is changed according to the assembly stage, constraint factor is drawn from the elastic FE analysis and test results, and the magnitude of equivalent force according to constraint is decided. The comparison study for the elastic FE analysis result and measurement for the large steel structure based on the above results reveals that the analysis results are in the range of 80-118% against measurement values, both matching each other well. Further, the deformation of fillet welding in the main plate among the total block occupies 66-89%, making welding deformation in the main plate far larger than the welding deformation in the longitudinal and transverse girders.

벌지 실험과 나노 압입 실험을 통한 박막의 기계적 물성 측정 (Measurement of Mechanical Properties of Thin Films Using a Combination of the Bulge Test and Nanoindentation)

  • 정봉부;이헌기;박현철
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제36권2호
    • /
    • pp.117-123
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 벌지 실험과 나노 압입 실험을 통해 박막의 기계적 물성을 측정하였다. 벌지 실험은 외적 지지구조를 가지지 않는 박막 시편의 한 면에 일정한 압력을 가하여 박막의 변위를 측정, 압력과 변위의 관계를 이용하여 박막의 기계적 물성을 측정하는 실험이다. 나노 압입 실험은 시편에 압입 방향으로의 하중과 시편의 표면으로부터 압입자의 깊이에 대한 데이터를 통하여 시편의 기계적 물성을 측정하는 실험으로 modified King's model 을 이용하여 모재의 영향이 고려된 박막의 물성을 구할 수 있다. 두 실험은 탄성 계수와 푸아송비의 수학적 관계가 다르기 때문에 벌지 실험과 나노 압입 실험결과로부터 박막의 탄성계수와 푸아송비를 동시에 측정할 수 있다.

$Fe_{0.8}Co_{0.18}(BN_{0.02}$의 열처리 및 소성변형에 의한 결정구조와 자기적 성질 (The Crystallographic and Magnetic Properties of $Fe_{0.8}Co_{0.18}(BN_{0.02}$ Synthesized by Heat Treatment and Plastic Deformation)

  • 김정기;한경훈;이상문;정재윤;김예니;신경호
    • 한국자기학회지
    • /
    • 제10권5호
    • /
    • pp.225-231
    • /
    • 2000
  • F $e_{0.8}$ $Co_{0.18}$(BN)$_{0.02}$의 구조와 자기적성질은 최대출력 3.5 kW인 고주파에 의한 아르곤 플라즈마 분위기에서 제작되었고, 제작된 시료는 상온에서의 X선 회절과 진동시료자력계를 이용한 자기이력곡선 측정 방법에 의해서 조사하였다. 시료는 수압기로 9,000 N/$cm^3$기 압력을 가하여 알약형태 제작하여 열처리와 가공처리를 네단계로 수행하였다. 첫 번째 단계에 의해서 준비된 시료의 X선 회절결과는 결정구조는 균질이며 각 시료는 동일한 결정구조를 갖는 단일결정상(single crystal phase)이며. 최종 900 $^{\circ}C$ 열처리를 통해서 시료내부에 존재하는 잔류응력이 제거된다. 롤링율과 열처리온도를 증가함으로써, 포화자화와 잔류자화는 증가하고, 보자력은 감소하는 한다. 잔류자화는 열처리에 의한 효과보다는 롤링율 과 방향에 의해서 변화의 폭이 크다. 또한 보자력은 롤링율과 방향 뿐만 아니라 열처리온도에 의해서도 영향을 받는다. 이 결과로서 롤링과 열처리효과에 의해서 시료내부에 존재하는 개재물과 잔류음력이 제거되어 자벽이동이 용이해졌음을 의미하며, 또한 롤링에 의해서 동족원자쌍 생성되어 롤링방향에 평행한 국부 유도자화용이축이 생성되었음을 의미한다.다.다.

  • PDF

광섬유 FBG 센서기반 성형 모니터링을 통한 철도 차량용 복합재 내장재 패널의 성형 품질 평가 (Molding Quality Evaluation on Composite Laminate Panel for Railway Vehicle through Cure Monitoring using FBG Sensors)

  • 박주엽;강동훈
    • Composites Research
    • /
    • 제36권3호
    • /
    • pp.186-192
    • /
    • 2023
  • 최근, 철도차량 분야에서는 경량화 및 운송 효율화를 위해 복합재 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 다양한 차량 부품에 복합재를 적용하고자 하는 연구 및 상용화 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 복합재 적용에 대한 품질 검증을 위해 완성품의 기계적 성능 평가와 같은 사후 측정을 중심으로 평가가 이루어지고 있다. 하지만, 제작 품질에 큰 영향을 미치는 요소인 복합재 성형 과정에서 발생하는 열과 응력에 대한 분석은 미비한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 철도차량용 복합재 부품의 성형 품질을 검증하기 위하여 가장 활발히 사용되는 복합재 내장재 패널 2종(라미네이트 패널, 샌드위치 패널)에 대한 성형 품질 분석을 진행하였다. 이를 위해 복합재 내부 적용에 용이한 FBG 광섬유 센서를 이용하여 성형 과정 동안 온도 및 변형률 변화를 모니터링 하고, 성형 완료 후 발생하는 잔류 변형률 값을 측정하였다. 결과적으로, 과열 현상과 과도 잔류응력이 발생하지 않은 것을 확인함으로써 철도차량용 복합재 내장재 패널의 우수한 성형 품질을 검증하였다.

FCM 교량 가설 공법에서 주두부의 기울음 특성 (The Inclination Characteristics of PSC BOX in FCM Bridge Construction Method)

  • 강현억;박완신;장영일;김선우;윤현도
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.12-20
    • /
    • 2023
  • 본 연구에서는 영구 교좌장치가 설치되는 교량의 교각 상부에서 FCM에 의한 상부공 시공에 주로 적용하고 있는 "내부 프리스트레싱 긴장재에 의한 임시 고정시스템"에서 강봉에 도입한 긴장력의 변화와 주두부의 기울음 특성을 분석하여 안정성 확보 방안에 대한 기초자료를 제시하였다. 상기 시스템은 시공 중 불균형 모멘트에 의하여 발행하는 상향력에 저항하기 위하여 교각과 교각 상부의 PSC BOX 내부에 연직으로 강봉을 설치한 후 상부에서 인장 및 정착하기 때문에, 그 동안 강봉에 도입한 긴장력의 변화와 주두부의 기울음 정도를 확인하기 어려웠다. 따라서, 강봉의 길이 변화 및 주두부 변위에 대한 계측 및 분석은 미세 측정이 가능한 FBG 센서를 활용하여 각 세그먼트 진행의 전후에 수행하였다. 강봉의 계산 인장력과 잔존 인장력을 비교한 결과 안전율은 모든 교량에서 저하하였다. 그 원인은 주로 강봉의 정착 과정에서부터 1세그먼트 완료까지의 초기 긴장력 손실로 확인되어 이에 대한 대책을 제시하였다. 주두부의 미세 기울음 특성을 분석한 결과 안전율이 충분히 확보된 교량에서도 세그먼트의 진행에 따라 미세 기울음이 증가되는 양상을 보였으며, 세그먼트 진행 단계별로 콘크리트 타설 전,후의 차이도 뚜렸하게 확인되었다. 또한, 모든 교량에서 미세 기울음의 증가는 강봉의 긴장력 손실과 밀접한 관계를 보이며 기울음 측면과 반대 측면의 응력 감소가 더욱 크게 나타났다. 이러한 현상의 원인은 불균형모멘트에 의하여 기울음 측면과의 반대 측면의 강봉에 상향 인장력이 발생하여 강봉의 응력 차이를 유발시킨 때문으로 판단된다.

편마비 환자의 퇴원후 적응상태와 관련요인에 대한 분석적 연구 (A Study on Factors Influencing The State of Adaptation of The Hemiplegic Patients)

  • 서문자
    • 대한간호학회지
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.88-117
    • /
    • 1990
  • The purposes of this study are to delineate a profile of the state of a stroke patient's adaptation at 3 months after hospitalization and to explore the relationship between the level of adaptation and the variables which influence the adaptation of hemiplegic patients. To these ends, theoretical framework was derived basically from the stress adaptation model. The basic assumption underlying the level of adaptation is influenced by the presenting focal, contextual and residual stimuli. This group of stimuli is further operationalized and represented by a perception of stress. which is the perceived effect of the disability and by the mediating variables such as sociodemographic factors as an external conditioning variables and perceived social support and hardiness personality characteristics as an internal intervening variables. The dependent varibales in this study is the level of physical, psychological and social adaptation and is hypothesized to be a function of the interaction between 3 sets of variables namely, the perceived disability effect, external conditioning variables and internal intevening varibles. A total of fourty three subjects from 3 general hospitals in Seoul were observed and interviewed with the aid of 7 structured instruments. The data were collected twice on each subject : first at the pre-discharge period arid at 3 months post-discharge from hospital for the second time. The study was carried out for the period from February to August, 1988. The instruments used for the study include 4 existing scales and 3 scales developed by the researcher for this study. They are : 1) The ADL dependency scale and the scale of the clinical physical functions for the assessment of physical adaptation. 2) the SDS(self report of depression) to measure the level of psychological adaptation. 3) The scale for the amount of social activities for the measurement of the level of social adaptation. 4) The scale for the perceived effect of disability for the measurement of the focal stimuli. 5) The health related hardiness scale and the perceived interpersonal support self evaluation list(ISEL) for the measurement of the hardiness personality character and the perceived social support. The data obtained were analyzed using percentage, oneway ANOVA, Pearson coefficients correlation and stepwise multiple regression. The findings provide valuable information about the present level of physical adaptation at 3 months after discharge. The patient revealed a decreased ADL dependency and lowered limitation of physical function as compared with pre - discharge state. Psycholcgically, the average degree of depression at follow up was within normal range of depression. Socially, the amount of social activities was very low. The one way ANOVA and the correlational analysis revealed the relationship between the 3 sets of variables and the adaptation level as follows : 1) The perceived disability effect was related to the degree of the depression and the amount of social activities but was not related to the physical adaptation. 2) Among the sociodemographic variables, sex and education were related to the difference of ADL dependency and the change of physical function. These factors indicate that women more than men and educated more than the less educated were found more independent. The education was also related to the degree of depression suggesting that the higher the educational level, the more well adapted the patients were both physically and psychologically. Age, marital status and job state were not found to be related to the patient's adaptation level. 3) Among the internal intervening variables, the health related hardiness characteristic was related to the differences of ADL dependency, physical functions and the social activities, indicating that the higher the hardiness character the higher the level of physical and social adaptation. 4) The perceived social support, another internal intervening variable, was related to the degree of depression and the social activities. This data suggest that the higher the perception of social support, the better adapted the patients were psychogically and socially. In summarizing the results of the correlational analysis, the level of physical adaptation was influenced by sex, the years of education and the hardiness character. The level of psychological adaptation was influenced by the years of education, the perceived disability effect and the perceived social support. And the level of social adaptation was influenced by the perceived disability effect, the hardiness character and the perceived social support. The stepwise multiple regression analysis shows findings as follows : 1) The most important factor to explain the difference of ADL dependency was sex, indicating females were more independent than males. 2) The most important factor to explain the difference of physical function and the degree of depression was the patient's education level. 3) The strongest explaining factor for the amount of social activities was perceived self esteem(one of the subconcepts of perceived social support). Thus the most important factors influencing the level of adaptation were found to be sex, education, the hardiness character and self esteem. From the above findings, the significance of this study can be delineated as follows : 1) Corroboration of the assumed relationship between the various variables and the adaptation level as suggested in the conceptual model. 2) Support for the feasibility of the cognitive approach for nursing intervention such as hardness character training, counselling and teaching for self-care in the chronic patients.

  • PDF

암석 절리면의 그라우팅에 의한 보강에 관한 연구 (A Study on the Reinforcement of Rock Faults by Grouting)

  • 천병식;최중근
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제4권4호
    • /
    • pp.45-51
    • /
    • 2003
  • 암반 내에서 주입재는 토사지반에서와는 달리 절리면을 따라 맥상으로 주입되며 그 결과 암반 내의 불연속면의 특성을 변화시키게 된다. 그러므로 그라우팅 후 암반의 변형특성은 주입재가 주입되는 절리의 방향, 절리의 특성, 그리고 현지암반의 응력상태에 따라 달라지게 된다. 즉 그라우팅에 의한 보강효과를 정확히 평가하기 위해서는 암반 내의 불연속면의 특성과 주입재의 특성이 암반의 변형거동에 미치는 영향을 규명하여야 한다. 그러나 현재까지 현장에서 적용되고 있는 그라우팅공법은 시공자의 경험에 의존하고 있으며, 그 효과에 대한 검증도 현장에서의 탄성파속도 측정, 투수시험 등을 통하여 평가하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 그라우팅에 의한 댐 기초 암반절리면의 전단변형특성을 파악하기 위해서 자연암석 절리면에 OPC(Ordinary Portland Cement)와 Micro Cement를 각각 주입하여, 주입재의 종류, 절리면 거칠기의 평균진폭(a)에 대한 주입두께(t)를 변화시켜가면서 암석절리면 직접전단시험을 실시한 실험결과들을 비교 분석하여 최대전단강도, 잔류전단강도 등의 전단특성에 미치는 영향에 대하여 검토하였다.

  • PDF

첨가제가 AFD법에 의해 제조된 광소자용 Sodium Borosilicate 박막의 물성에 미치는 영향 (Effects of Additives on the Characteristics of Sodium Borosilicate Thin Film Fabricated by AFD Method)

  • 정형곤;전영윤;문종하;정석종;이형종
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제8권8호
    • /
    • pp.693-698
    • /
    • 1998
  • $AI_{2}$$O_{3}$$Na_{2}$O가 AFD법에 의해 제조된 sodium borosilicate 유리박막의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. $AI_{2}$$O_{3}$함량이 증가함에 따라 $66SiO_2-27B_2O_3-7Na_2O$유리박막의 상분리는 억제되었으며, 6.0wt%의$ AI_{2}$$O_{3}$가 첨가되었을 때 공기중 급냉조건하에서 상분리가 없는 유리박막이 얻어졌다. $AI_{2}$$O_{3}$함량이 1.5에서 6.0wt%로 증가함에 따라 유리박막의 굴절율은 1.4610에서 1.4701로 선형적으로 증가하였으며, 복굴절률을 나타내는 TE 모드와 TM 모드의 차이도 점차적으로 증가하였다. 그러나 복굴절률은 유리박막을 전이온도 이하에서 재열처리함으로써 감소시킬 수 있었다. $66SiO_2-27B_2O_3-7Na_2O$+6wt% $AI_{2}$$O_{3}$$Na_2O$의 함량을 증가시켜 Na2O/B2O3가 0.23, 0.34, 0.45, 0.56인 유리박막을 제작하였다. Na2O/B2O3의 비가 증가함에 유리박막의 굴절율 및 복굴절률은 증가하는 경향이 있었다. 또한 $Na_2O/B_2O_3$의 비가 증가함에 따라 유리박막의 상분리는 가속화되었다.

  • PDF