• 제목/요약/키워드: Residual stress relaxation

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판류응력 및 점탄성을 고려한 플라스틱 부품의 후면형 예측 (Prediction of Post-Deformation for Plastic Component Considering Residual Stress and Viscoelasticity)

  • 문형일;김헌영;최철우;정갑식
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.341-344
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    • 2008
  • Plastics is commonly used in consumer electronics because of it is high strength per unit mass and good productivity. But. using, transporting, and keeping of plastic component was happened post-deformation. As time goes by and temperature is changed, the post-deformation causes the problems of exterior design and performance. But, it is difficult to estimate the post-deformation by only thermal deformation analysis. Also, the estimation technique of the pest-deformation must be easily applied to product development and it should be reliable because development time of product is limited. In the paper. the process to predict the post deformation under cyclic thermal loadings was suggested. The process was applied to the real panel, and the deformation predicted by the analysis was compared with that of real test, which showed the possibility of applying the suggested process to predict the post deformation of plastic product under thermal loadings.

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지르코니아계 용사 코팅층의 Erosion 특성 (Erosion properties of plasma sprayed zirconia Based coatings)

  • 신종한;임상규;임대순
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 2001년도 제33회 춘계학술대회 개최
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    • pp.346-353
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    • 2001
  • Zirconia powder containing 3 mol% yttria(3Y-PSZ) with and with out Fe$_2$O$_3$ addition was coated on tile cast iron substrate by plasma spraying method. The erosion experiments were performed at temperatures from $25^{\circ}C$ to $600^{\circ}C$. A gas blast type erosion tester was used to examine erosion behavior of the specimens. The results of 3Y-PSZ coatings showed that tile erosion rate had maximum value at 40$0^{\circ}C$. It coincided with tile results of phase transformation tetragonal phase to monoclinic phase caused by low temperature thermal degradation. The tensile stress relaxation and the micro-hardness improvement significantly influenced on the erosion rate at $600^{\circ}C$. In the case of Fe$_2$O$_3$ added 3Y-PSZ coatings, the erosion rate of tested at $25^{\circ}C$ showed maximum value at 5.0 mol% Fe$_2$O$_3$ added coating. This tendency is caused by the improvement of mechanical properties and the tensile residual stress. The erosion rate at 200'c and 400'L showed significantly decrease by Fe203 addition. This decrease is believed to be the stabilization of the tetragonal phase and the increase of micro-hardness.

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나노인덴테이션을 이용한 나노물성 측정 (The measurement of nano properties using nanoindentation)

  • 권동일;이경우;김성훈;김주영;이윤희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.63-68
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    • 2005
  • The nanoindentation technique is widely used to investigate the mechanical properties of nano-microscale materials. The nanoindentation method for assessing mechanical properties at low loads and shallow depths is already well established fur the characterization of thin films as well as bulk materials. In this study, we evaluated residual stress in DLC and Au thin films usign nanoindentation technique with a new stress-relaxation model. Moreover, We suggest a composite hardness equation and quantify the magnitude of hardness increase by using an equation based on the interface hardness and the interface thickness, derived by comparing results derived from this equation and those determined in nanoindentation tests. Finally, We present an indentation size effect (ISE) model that extends the available contact depth for ISE application down to several tens of nanometers by considering the tip bluntness effect.

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Fracture and Residual Stresses in $Metal/Al_2O_3-SiO_2$ System

  • 소대화
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.308-312
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    • 2003
  • The packaging of the integrated circuits requires knowledge of ceramics and metals to accommodate the fabrication of modules that are used to construct subsystems and entire systems from extremely small components. Composite ceramics ($Al_2O_3-SiO_2$) were tested for substrates. A stress analysis was conducted for a linear work-hardening metal cylinder embedded in an infinite ceramic matrix. The bond between the metal and ceramic was established at high temperature and stresses developed during cooling to room temperature. The calculations showed that the stresses depend on the mismatch in thermal expansion, the elastic properties, and the yield strength and work hardening rate of the metal. Experimental measurements of the surface stresses have also been made on a $Cu/Al_2O_3-SiO_2$ ceramic system, using an indentation technique. A comparison revealed that the calculated stresses were appreciably larger than the measured surface stresses, indicating an important difference between the bulk and surface residual stresses. However, it was also shown that porosity in the metal could plastically expand and permit substantial dilatational relaxation of the residual stresses. Conversely it was noted that pore clusters were capable of initiating ductile rupture, by means of a plastic instability, in the presence of appreciable tri-axiality. The role of ceramics for packaging of microelectronics will continue to be extremely challenging.

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후판 구조의 각변형 예측 및 제어에 관한 연구 (A Study on the Prediction and Control of Angular Distortion in Thick Weldments)

  • 허주호;김상일
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제21권5호
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    • pp.518-524
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    • 2003
  • The block assembly of ship consists of a series of heat processes such as cutting, bending, welding, residual stress relaxation and fairing. With the fast development of computers, the thermal elasto-plastic analysis method has become a versatile tool for practical applications in the ship production. If numerical analysis is proved to be an advantageous tool to predict the residual deformation due to various heat processes, the optimum methods which can remove the welding distortion can be presented at each assembly stage, which will result in great progress in improving the accuracy of block assembly. In order to minimize the weld-induced angular distortion in thick weldments, this paper proposes the optimum groove design for various plate thickness as the distortion control method. The validity of this method has been substantiated by a number of numerical simulations and experiments.

후판 구조의 각변형 예측 및 제어에 관한 연구 (A Study on the Prediction and Control of Angular Distortion in Thick Weldments)

  • 김상일
    • 한국해양공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.100-105
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    • 2008
  • The block assembly of ship consists of a series of heat processes such as cutting, bending, welding residual stress relaxation and fairing With the fast development of computers, the thermal elasto-plastic analysis method has become a versatile tool for practical applications in the ship production. If numerical analysis is proved to be an advantageous tool to predict the residual deformation due to various heat processes, the optimum methods which can remove the welding distortion can be presented at each assembly stage, which will result in great progress in improving the accuracy of block assembly. In order to minimize the weld-induced angular distortion in thick weldments, this paper proposes the optimum groove design for various plate thickness as the distortion control method. The validity of this method has been substantiated by a number of numerical simulations and experiments.

열처리 조건에 따른 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)의 열적 특성 및 결정화 거동 (Thermal Properties and Crystallization Behaviors of Poly(ethylene terephthalate) at Various Annealing Conditions)

  • 류민영;배유리
    • 폴리머
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    • 제27권2호
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    • pp.113-119
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    • 2003
  • 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) (PET)의 열처리 조건들 즉, 상대 습도, 온도 그리고 시간 등에 따라 나타나는 PET의 열적 특성과 결정화 거동에 대해서 연구하였다. PET샘플에 열처리를 수행한 후 수분 함유량, 유리 전이온도($T_g$), 그리고 결정화 온도($T_{\propto}$) 등의 변화를 조사하였다. 그리고 열처리된 PET시편에 대해서 결정화를 시키고 결정화도에 따른 열변형 온도(HDT)를 측정하였다. 또한 사출 성형으로 제작된 PET샘플의 열처리 후 잔류 응력의 완화를 편광 필름을 통하여 조사하였다. 열처리 시의 상대 습도, 온도, 그리고 시간이 증가함에 따라 PET샘플 내의 수분 함유량은 최대 6000 ppm이상 까지 증가하였다. $T_g$$T_c$는 시편 내에 수분 함유량이 증가할수록 감소하였다. PET샘플의 결정화도는 수분의 함유량이 증가함에 따라 증가되었다. 그러나 같은 양의 수분 함량에서 결정화도는 열처리의 조건에 따라 다르게 나타났다. PET샘플 내의 잔류응력의 완화는 열처리 조건에 따라 다르게 나타났으며, PET샘플 내에 잔류 응력이 감소할수록 최대 결정화도는 증가하였다.

형단조품의 잔류응력 제거처리공정 수치해석 (Numerical Analysis of Residual-Stress Relaxation in a Die Forging)

  • 박성한;이방업;조원만;은일상
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.16-16
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    • 1998
  • 우주발사체용 로켓트 구조재로 사용되는 알루미늄합금 단조재는 강도확보를 위하여 고온으로 가열후 급냉과정에서 상당한 크기의 잔류응력이 발생되고 이로 인해 기계가공시 변형이 유발되어 조립성이 나빠진다. 잔류응력은 그 크기가 재료의 항복강도를 초과할 때 제거되므로 응력제거(stress relief)를 위해서는 외부하중이 가해져야 한다. 응력제거 처리는 소성변형, 열처리 및 초음파 등의 방법으로 수행되며 소성변형에 의한 제거효과가 가장 크다 형상이 복잡한 형 단조재의 경우 열간단조금형과 동일한 금형을 이용하는 TX52 등의 방법을 적용한다고 알려져 있으나 TX54에 대한 금형설계 및 소성변형률 적용 데이터는 공정 know-how로 분류되어 있다. 잔류응력제거 처리의 해석적 연구로는 판재와 링롤재에 대해서는 인장 및 압축 소성변형에 적용에 대한 결과가 발표된 바 있으나 형 단조재의 경우에는 전무하다

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무기 및 유기 박막을 포함하는 웨이퍼 적층 구조의 본딩 결합력 (Bond Strength of Wafer Stack Including Inorganic and Organic Thin Films)

  • 권용재;석종원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.619-625
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    • 2008
  • 패시베이션 및 절연 목적으로 이용하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법에 의해 증착된 무기막과 웨이퍼 간 본딩 접착제로 이용하는 유기 박막 적층면의, 열 순환에 의한 잔류 응력 및 본딩 결합력의 효과를 4점 굽힙 시험법과 웨이퍼 곡률 측정법에 의해 평가하였다. 무기막으로는 산화 규소막($SiO_2$)과 산화 질화막($SiN_x$)이, 유기 박막으로는 BCB(Benzocyclobutene)가 이용되었다. 이를 통해, 열 순환 동안 무기막과 유기막 사이에서의 잔류 응력과 본딩 결합력의 상관관계에 대한 모델식을 개발하였다. 최대 온도 350 및 $400^{\circ}C$에서 수행한 열 순환 공정에서, PECVD 산화 질화막과 BCB로 구성된 다층막에서, 본딩 결합력은 첫 번째 순환 공정 동안 감소한다. 이는 산화질화막 내 잔류인장응력의 증가가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력의 감소를 유도한다는 모델식의 예측과 일치하며, PECVD 산화 규소막내 잔류 압축 응력의 감소가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력 상승을 이끄는 산화 규소막과 BCB 구조의 본딩 결합력 결과와 비교된다. 이러한 산화 규소막과 산화 질화막을 포함한 다층막의 상반된 본딩 결합력은 증착 공정 후 막 내에 형성된 수소 결합이 고온 순환 공정 동안 축합 반응을 통해 더 밀집되어 인장응력을 형성하기 때문임을 알 수 있었다.

필렛용접이음부의 후처리에 따른 피로강도 향상 메커니즘의 연구 (The Study about the Fatigue Strength Improvement Mechanism by the Processing of Fillet Welded Joint)

  • 임청권;박문호;장준호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제11권3호통권40호
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    • pp.319-327
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    • 1999
  • 본 연구는 필렛용접 이음으로 된 종리브 십자 시험체를 대상으로 용접토우의 후처리에 의한 피로강도 향상의 메커니즘을 밝히고, 적절한 후처리법을 제안하고자 한다. 인장피로시험 결과, 용접 그대로의 시험체 보다는 후처리된 시험체들에서 피로강도 향상이 보였다. 특히, 피로균열 발생수명 $N_c$는 해머피닝(Hammer-Peening)후 그라인더 처리를 한 시험체에서, 그리고 피로균열 진전수명 $N_p$는 해머피닝 시험체 들에서 각각 증가현상을 보였다. 여기서, $N_c$는 용접토우의 기하학적 형상, 즉 응력집중의 완화때문에, 또한 $N_p$는 해머피닝에 의해 표면에 도입된 큰 압축잔류응력이 피로균열의 진전을 억제하고 있기 때문이라고 생각된다.

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