• 제목/요약/키워드: Tensile Stress

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Finite Element Analysis and Measurement on the Release of Residual Stress and Non-linear Behavior in Weldments by Mechanical Loading(I) -Experimental Examination-

  • Jang, K.B.;Yoon, H.S.;Cho, S.M.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제2권1호
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    • pp.40-44
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    • 2002
  • Residual stress by welding should be reduced because that decreases the reliability on strength of welded structure. The reason is that the total stiffness of structure decreases by non-linear behavior of weldment under external load. The release of residual stress by mechanical loading and unloading is often performed in the fabrication of box structure for steel bridge. The proper degree of loading and unloading is significant at release method of residual stress by mechanical loading because that degree is changed by material and geometric shape of welded structure. Therefore, the simulation model that could exactly analyze the release of residual stress by mechanical loading is to be necessary. This simulation model should be established on the based of variable and accurate measurement data. In this study, the non-linear behavior of weldments under external loading and unloading, such as the decrease and increase of structure stiffness, was investigated by monitoring of nominal stress and strain. Tensile loading and unloading test under variable load was performed and the proper degree of stress relaxation was measured by sectioning technique using strain gauge.

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후확산 공정 변수가 p+ 실리콘 박막의 잔류 응력 분포에 미치는 영향 (Effects of Drive-in Process Parameters on the Residual Stress Profile of the p+ Silicon Film)

  • 정옥찬;양상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.245-247
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    • 2002
  • The paper represents the effects of the drive-in process parameters on the residual stress profile of the p+ silicon film. For the quantitative determination of the residual stress profiles, the test samples are doped via the fixed boron diffusion process and four types of the thermal oxidation processes and consecutively etched by the improved process. The residual stress measurement structures with the different thickness are simultaneously fabricated on the same silicon wafer. Since the residual stress profile is not uniform along the direction normal to the surface, the residual stress is assumed to be a polynomial function of the depth. All of the coefficients of the polynomial are determined from the deflections of cantilevers and the displacement of a rotating beam structure. As the drive-in temperature or the drive-in time increases, the boron concentration decreases and the magnitude of the average residual tensile stress decreases. Also, near the surface of the p+ film the residual tensile stress is transformed into the residual compressive stress and its magnitude increases.

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직교이방향 GFRP 재료 특성에 미치는 유리 섬유방향의 영향 (Influence of Glass Fiber Orientation on the Bi-directional GFRP Characteristics)

  • 서정주;문덕홍
    • 수산해양기술연구
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    • 제21권1호
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    • pp.75-81
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    • 1985
  • 직교이방향 이층 유리섬유 강화 Epoxy 수지를 사용하여 인장축에 대해 섬유방향이 0$^{\circ}$, 15$^{\circ}$, 25$^{\circ}$ 및 45$^{\circ}$인 시료로 인장시험 및 전기절연 강도시험을 통하여 얻은 결과는 다음과 같다. 1) 섬유방향이 인장축에 대해 0$^{\circ}$에서 45$^{\circ}$로 증가함에 따라 항복응력 및 파단응력은 감소하는 경향이고 특히 0$^{\circ}$와 15$^{\circ}$ 사이에서 급격한 변화율을 보인다. 2) 파단시 변화율은 인장방향에 대한 섬유방향이 45$^{\circ}$인 경우 최대치를 나타냈고 15$^{\circ}$~45$^{\circ}$ 범위에서 급격한 변화율을 보인다. 3)섬유의 방향이 동일할 경우 인장력을 많이 받은 시료일수록 최대절연강도 값은 낮아졌고 인장방향과 섬유방향의 교각이 증가할수록 최대절연강도 값을 나타내는 압축응력의 값은 낮은 점으로 이동하는 경향을 보였다. 4) 기계적 특성과 같이 섬유방향이 45$^{\circ}$인 경우의 시료가 가장 나쁜 전기적 절연강도 특성을 나타냈다.

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습윤 모래에서 인장강도의 예측 (I) : 이론 (Prediction of Tensile Strength of Wet Sand (I) : Theory)

  • 김태형
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제24권6호
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    • pp.27-35
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    • 2008
  • 낮은 응력 단계에서 모래의 인장강도는 포화도 또는 흡입력에 따라 증가하다. 최대값에 도달한 후 감소한다. 최대인 장강도는 어느 포화도에서든 발생될 수 있다. 본 연구에서는 이러한 습윤 모래의 인장강도를 정확히 예측할 수 있는 이론이 제시되었다. 이 이론은 닫힌 형태의 식으로 pendular, funicular, capillary 세 가지로 구분되는 함수특성곡선 전체 영역을 하나로 통일하여 표현하였다. 낮은 응력 단계에서 내부마찰각 ${\phi}_t$, 공기침투압(air entry pressure)의 역수값 ${\alpha}$, 간극크기범위변수(pore size spectrum parameter) n 등 세 가지 변수가 이론에 사용되었다. 공기침투압 역수값이 최대인장강도를 지배하는 주 요인으로 작용하고, 최대인장강도가 발생될 때 포화도는 오직 간극크기범위변수에만 의존한다.

초고성능 섬유보강 콘크리트(UHPFRC)의 재료 특성 및 예측모델: (II) 구속 수축 특성 평가 및 구속도 예측 (Properties and Prediction Model for Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC): (II) Evaluation of Restrained Shrinkage Characteristics and Prediction of Degree of Restraint)

  • 류두열;박정준;김성욱;윤영수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권5A호
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    • pp.317-325
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    • 2012
  • 본 연구에서는 초고성능 섬유보강 콘크리트(Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete, UHPFRC)의 구속 상태에서의 수축 거동을 평가하고자 국내 외에서 가장 보편적으로 사용되는 링-테스트(ring-test)를 이용하여 구속 수축 실험을 수행하였다. 특히, 다양한 구속도에서의 수축 거동을 평가하기 위하여 내부 강재 링의 두께와 내부 반경을 달리하여 실험을 수행하였으며, 자유 수축과 인장강도 실험을 수반하여 구속도 및 응력 이완, 수축 균열 가능성 등을 복합적으로 평가하였다. 실험 결과 내부 링의 두께가 증가할수록 내부 링의 평균 변형률과 잔류 인장응력은 감소하였으며, 반면에 구속도는 증가하는 경향을 보였다. 내부 링의 반경에 따라서는 변형률 및 잔류 인장응력, 구속도의 차이가 거의 없는 것으로 나타났다. 모든 시험체에서 잔류 인장응력이 인장강도에 비해 작은 것으로 나타났으며, 수축 균열은 발생하지 않았다. 지속적으로 작용하는 계면 구속 하중에 의해 탄성 수축 응력의 약 39~65%가 이완되는 것으로 나타났으며, 최대 이완 응력은 내부 링의 두께가 두꺼울수록 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로 본 연구에서는 비선형 회귀분석을 수행하여 재령에 따라 변하는 구속도를 예측하였으며, 실험 결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다.

Nano CMOSFET에서 Channel Stress가 소자에 미치는 영향 분석 (Characterization of the Dependence of the Device on the Channel Stress for Nano-scale CMOSFETs)

  • 한인식;지희환;김경민;주한수;박성형;김용구;왕진석;이희덕
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권3호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 본 논문에서는 채널 stress에 따른 Nano-scale CMOSFET의 소자 및 신뢰성 (HCI, NBTI)특성을 분석하였다. 잘 알려져 있듯이 NMOS는 tensile, PMOS는 compressive stress가 인가된 경우에 소자의 특성이 개선되었으며, 이는 전자와 정공의 이동도 증가에 의한 것임을 확인하였다. 그러나 신뢰성인 경우에는 소자 특성과는 다른 특성을 나타냈는데, NMOS와 PMOS 모두 tensile stress가 인가된 경우에 hot carrier 특성이 더 열화 되었으며, PMOS의 PBTI 특성도 tensile에서 더 열화 되었음을 확인하였다. 신뢰성을 분석한 결과, 채널의 tensile stress로 인하여 $Si/SiO_2$ 계면에서 interface trap charge의 생성과 산화막 내 positive fixed charge의 생성에 많은 영향을 끼침을 알 수 있었다. 그러므로 나노급 CMOSFET에 적용되는 strained-silicon MOSFET의 개발을 위해서는 소자의 성능 뿐 만 아니라 신뢰성 또한 고려되어야 한다.

ESPI 기법을 이용한 동 박막의 인장 특성 측정 (Measurement of Tensile Properties of Copper foil using ESPI technique)

  • 권동일;허용학;김동진;박준협;기창두
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1059-1062
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    • 2003
  • Micro-tensile testing system has been developed and micro-tensile tests for copper foil have been carried out. The system consisted of a micro tensile loading system and a micro-ESPI system for measuring strain. The loading system has a maximum loading capacity of 50N and a stroke resolution of 4.5nm. Stress-strain curves for the electro-deposited copper foil with the thickness of 18$\mu\textrm{m}$ were obtained, and tensile properties, including elastic modulus, yielding strength and tensile strength, were determined. The tensile properties obtained under three different conditions of testing speed showed a dependency on the speed.

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Ti-(44-54)at.%Al 열처리 주조합금의 미세조직과 인장특성에 관한 연구 (A Study on the Microstructures and Tensile Properties of Heat-Treated Cast Ti-(44-54)at.%Al Alloys)

  • 정재영
    • 한국주조공학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.199-206
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    • 2017
  • In this study, the variations of microstructures and tensile properties of Ti-(44-54)at.%Al binary alloys were investigated. The heat-treated microstructure depended greatly on their solidification structure and annealing temperature. We measured the variations of volume fractions of primary and secondary lamellar structure as a function of the heat treatment temperature in a Ti-47at.%Al alloy. The variation of ductility as a function of Al content was in good agreement with the change of fracture mode in the tensile fracture surface. It can be inferred that the variations of yield stress and hardness of ${\gamma}$ phase in a single ${\gamma}$-phase field region are enhanced by anti-site defects created by deviations from the stoichiometric composition. In a Ti-47at.%Al alloy within the (${\alpha}_2+{\gamma}$) two-phase field, the yield stress tended to be the maximum at a near equal volume fraction of lamellar and ${\gamma}$ grains. The ductility depended sensitively on the overall grain size and Al content. The calculation of fracture strain using Chan's model indicated that the change of ductility as a function of annealing temperature was primarily determined by the variations in the overall grain size and lamellar volume fraction.

ETFE 필름의 2축 인장특성 및 텐션방식 막구조물의 응력완화 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Biaxial Tensile Characteristics of ETFE Film and Stress Relaxation of Tension Typed Membrane Structures)

  • 김승덕;정을석;카와바타 마사야
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제16권1호
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    • pp.35-42
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    • 2016
  • Until recently, almost all ETFE film structures that have been erected is the cushion type because there are problems at lower allowable strength under elastic range and viscosity behaviour such as creep and relaxation of ETFE films under long-term stresses. But the number of tension type structures is currently increasing. This paper proposes the stretch fabrication of ETFE film to verify the applicability of ETFE films to tensile membrane structures. First of all, to investigate the possibility of application on tensile membrane structures, the stretch fabrication test is carried out, and it is verified that it is possible to increase the yield strength of the film membrane structures. After simulating the experiment also carries out an analytical investigation, and the effectiveness of the elasto-plastic analysis considering the viscous behavior of the film is investigated. Finally, post-aging tension measurement is conducted at the experimental facilities, and the viscosity behavior resulting from relaxation is investigated with respect to tensile membrane structures.

해상 사장교의 Pipe형 케이블 정착구에 관한 구조해석 (Structural Analysis of a Cable Anchor System for a Cable-Stayed Bridge over the Sea)

  • 공병승;홍남식
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.34-42
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    • 2005
  • The cable connection zone of the cable-stayed bridge transfers deal-load, live-load, and second-load to the cables on the structural joint zone of the cables and the main girders are the most critical parts in which big cable tensile forces are generated by those loads. Therefore, it is necessary to thoroughly check the main girder, structurally to secure the required stability. Because of the heavy tensile force of cables linked in the connection zone of the cable-stayed bridge, locally concentrated stress, as well as the dispersion of stress, occurs in the structurally contacted point of cable and main girder thus, we need to make a thorough investigation through a detailed structural analysis. Directly delivering the tensile force to the connection zone of the cable, the consequently big effect in the tensile force fluctuation caused by the live-load will make it necessary to review the fatigue strength. As the connection zone of the cable is designed to resist the tensile force of the cable, which is applied to a connecting section as a concentrated force, thick plates are used. These plates are frequently made of welded structure, thus, the investigation of the welding workability is inevitable.