• 제목/요약/키워드: Thermal Cycling

검색결과 305건 처리시간 0.025초

형상기억합금 수치해석을 위한 특성 실험 및 작동기 응용 (Experimental Test Numerical Simulation of SMA Characteristics and Device verification)

  • 김상헌;최현호;조맹효
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.145-148
    • /
    • 2005
  • In this study, adaptation of two-way shape memory effect of SMA wire to the actuator is examined . Therefore the SMA characteristics which are training, material properties, response time at different thermal cycling rates are tested. During training, permanent deformation is accumulated till a certain number of cycle and then saturated. The amow1t of two-way strain is unchangeable over all cycle and the slope of strain(or stress)-temperature curve is slower as the increase of applied stress. The rate effect is observed resulted from the thermal distribution which heating profile differs from cooling as thermal cycling time. Using the estimated SMA properties, an experimental test for the simple smart wing is performed.

  • PDF

반복되는 열주기환경에 노출된 에폭시/탄소섬유 복합재료의 열산화 안정성 연구 (Thermo-Oxidative Stability of Epoxy/Carbon Fiber Composites under Thermal Cycling Conditions)

  • 남재도
    • 유변학
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.106-112
    • /
    • 1998
  • 항공기용 소재로 개발된 에폭시/탄소섬유 복합재료가 매트릭스의 유리전이온도에 육 박하는 온도주기를 경험할 때 발생하는 복합재료의 구조 및 물성변화를 실험과 모델링을 통 하여 연구하였다. 복합재료의 표준 경화온도인 177$^{\circ}C$에서 2시간 체류시킨후 냉각시키는 바 복 열주기는 복합재료를 취약하게 하여 결국 표면에서부터 미세크랙이발생한다는 것을 알수 있었다. 이러한 열주기에 따른 미세크랙 현상은 매트릭스의 분해반응이 발생할수 있는 유효 표면적을 증가시키고 크랙을 통하여 산소의투과를 용이하게 함으로서 산화반응을 가속화하 여 복합재료시편의 무게감소를 가속화시키는 것으로 판단된다. 특히 본 연구에서는 등온과 등속도 승온조건을 주기적으로 반복하는 열주기 조건을 해석하기 위하여 열주기 조건을 특 정온도에서의 등오시간으로 전환할 수 있는 e-quivalent cycle time(ECT)를 제안하였고 이 를 이용하여 열주기에 의한 복합재료 손상의 가속/감속 현상을 규명할수있었다.

  • PDF

INTERACTION STUDIES OF CERAMIC VACUUM PLASMA SPRAYING FOR THE MELTING CRUCIBLE MATERIALS

  • Kim, Jong Hwan;Kim, Hyung Tae;Woo, Yoon Myung;Kim, Ki Hwan;Lee, Chan Bock;Fielding, R.S.
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제45권5호
    • /
    • pp.683-688
    • /
    • 2013
  • Candidate coating materials for re-usable metallic nuclear fuel crucibles, TaC, TiC, ZrC, $ZrO_2$, and $Y_2O_3$, were plasmasprayed onto a niobium substrate. The microstructure of the plasma-sprayed coatings and thermal cycling behavior were characterized, and U-Zr melt interaction studies were carried out. The TaC and $Y_2O_3$ coating layers had a uniform thickness, and high density with only a few small closed pores showing good consolidation, while the ZrC, TiC, and $ZrO_2$ coatings were not well consolidated with a considerable amount of porosity. Thermal cycling tests showed that the adhesion of the TiC, ZrC, and $ZrO_2$ coating layers with niobium was relatively weak compared to the TaC and $Y_2O_3$ coatings. The TaC and $Y_2O_3$ coatings had better cycling characteristics with no interconnected cracks. In the interaction studies, ZrC and $ZrO_2$ coated rods showed significant degradations after exposure to U-10 wt.% Zr melt at $1600^{\circ}C$ for 15 min., but TaC, TiC, and $Y_2O_3$ coatings showed good compatibility with U-Zr melt.

태양열 에너지 저장시스템 적용을 위한 시멘트 기반 복합재료의 역학 및 열적 특성 (Mechanical and Thermal Characteristics of Cement-Based Composite for Solar Thermal Energy Storage System)

  • 양인환;김경철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.9-18
    • /
    • 2016
  • 이 연구에서는 태양열 에너지 저장용도로 사용하기 위한 시멘트 기반 복합재료의 열적 및 역학적 특성을 파악하였다. 다양한 시멘트 재료의 배합이 섬유보강 시멘트 기반 복합재료의 열적 및 역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 시멘트 기반 복합재료의 역학적 특성으로써 열싸이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하였다. 또한, 섬유보강 시멘트 기반 복합재료의 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. OPC와 슬래그를 포함한 배합의 잔류압축강도가 가장 크게 나타난다. 그라파이트를 혼합한 배합의 열전도율이 크게 나타나며, 이는 그라파이트가 열저장 시스템의 효율적인 축열과 방열에 유리함을 의미한다. 또한, CSA 또는 지르코늄의 첨가는 섬유보강 복합재료의 비열을 증가시킨다. 실험연구결과는 잡광형 태양열 발전소에서 고성능 복합재료를 사용하는 열저장 시스템 설계에 기초자료로 활용될 수 있다.

무연계 Ag 외부전극재의 열충격에 따른 열화특성과 고장해석 (Degradation and Failure Analysis of Lead-free Silver Electrodes with Thermal Cycling)

  • 김정우;윤동철;이희수;전민석;송준광
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제21권5호
    • /
    • pp.434-439
    • /
    • 2008
  • Silver pastes as the outer electrodes have been prepared using Pb-free glass frits with different content of $Bi_2O_3$ and the effects of glass composition on the degradation behaviors of the Ag electrodes were investigated using the change of adhesion between Ag electrode and alumina substrate with thermal cycle stress. Low adhesion and high surface resistance were observed in Ag electrode using glass frit with a $Bi_2O_3$ content of 60 wt%, owing to the open microstructure formed at the firing temperature of $600^{\circ}C$. When the $Bi_2O_3$ was increased to 80 wt% in the glass frit, the Ag electrodes had a dense microstructure with high adhesion and a low surface resistance. Delamination of the Ag electrodes was a major failure mode under thermal cycle stress and this was attributed to residual stress due to the thermal expansion mismatch between the Ag electrode and the alumina substrate.

고로슬래그 혼입 콘크리트의 고온 조건에서의 열역학 성능 (Thermal Characteristics of Concrete Fabricated with Blast Furnace Slag Subjected to Thermal Cycling Condition)

  • 양인환;박지훈
    • 한국건설순환자원학회논문집
    • /
    • 제5권4호
    • /
    • pp.414-420
    • /
    • 2017
  • 이 연구에서는 고온의 태양열 에너지를 저장하기 위한 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성을 파악하였다. 고로슬래그 콘크리트의 열역학적 특성에 미치는 영향을 파악하기 위한 실험연구를 수행하였다. 실험변수로써 고로슬래그 함유량과 물-바인더 비를 고려하였다. 고로슬래그 콘크리트의 역학적 특성으로써 열사이클 전과 후의 압축강도 및 인장강도를 측정하고, 열적 특성으로써 열전도율과 비열을 측정하였다. 고로슬래그를 포함한 콘크리트의 열싸이클 적용 후의 잔류압축강도가 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 잔류압축강도보다 크다. 또한, 고로슬래그를 혼입한 콘크리트의 열전도율이 고로슬래그를 포함하지 않은 콘크리트의 열전도율보다 더욱 크다. 이는 고로슬래그 콘크리트가 열에너지의 축열과 방열에 효과적인 것을 나타낸다. 실험연구 결과는 콘크리트 열저장 축열 모듈 설계에 효율적으로 활용될 수 있다.

고장예지를 위한 온도사이클시험에서 칩저항 실장솔더의 고장메커니즘 연구 (Study on the Failure Mechanism of a Chip Resistor Solder Joint During Thermal Cycling for Prognostics and Health Monitoring)

  • 한창운;박노창;홍원식
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제35권7호
    • /
    • pp.799-804
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 칩저항을 실장하는 솔더에 대한 온도사이클 시험을 수행하고, 그 결과로부터 고장 예지 실현을 위한 열하중에서의 솔더실장의 고장메커니즘을 연구하였다. 시험 중 솔더의 고장을 모니터링하기 위하여 실장된 칩저항 양단간의 저항 변화를 데이터 측정기로 실시간 관찰하였다. 관찰 데이터로부터 솔더의 크랙 진전 중과 크랙 진전 완료 시점의 고장 메커니즘을 제시하였다. 제시된 고장 메커니즘을 유한요소법으로 검증하여 솔더의 크랙이 진전 중에는 저온조건에서 크랙이 열리고 저항이 증가하며, 크랙의 진전이 완료된 후에는 고온조건에서 크랙이 열리고 저항이 증가하는 조건으로 바뀜을 보였다. 이런 결과에 기반하여 온도 사이클에서 저항측정을 통해 칩저항 실장 솔더의 고장예지가 가능함을 제시하였다.

무연솔더(SnAgCu)와 유연솔더(SnPb)의 피로 수명 비교 연구 (A Comparative Study of the Fatigue Behavior of SnAgCu and SnPb Solder Joints)

  • 김일호;박태상;이순복
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제28권12호
    • /
    • pp.1856-1863
    • /
    • 2004
  • In the last 50 years, lead-contained solder materials have been the most popular interconnect materials used in the electronics industry. Recently, lead-free solders are about to replace lead-contained solders for preventing environmental pollutions. However, the reliability of lead-free solders is not yet satisfactory. Several researchers reported that lead-contained solders have a good fatigue property. The others published that the lead-free solders have a longer thermal fatigue life. In this paper, the reason for the contradictory results published on the estimation of fatigue life of lead-free solder is investigated. In the present study, fatigue behavior of 63Sn37Pb, and two types of lead-free solder joints were compared using pseudo-power cycling testing method, which provides more realistic load cycling than chamber cycling method does. Pseudo-power cycling test was performed in various temperature ranges to evaluating the shear strain effect. A nonlinear finite element model was used to simulate the thermally induced visco-plastic deformation of solder ball joint in BGA packages. It was found that lead-free solder joints have a good fatigue property in the small temperature range condition. That condition induce small strain amplitude. However in the large temperature range condition, lead-contained solder joints have a longer fatigue life.

MmNi4.5Al0.5의 수소화 반응특성 및 Temperature-Induced Cycling에 따른 수소화 반응속도의 변화에 관한 연구 (A Study on the Hydriding Reaction Characteristics and the Change of the Hydriding Reaction Rates of MmNi4.5Al0.5 during Temperature-Induced Cycling)

  • 김수령;이재영
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.1-8
    • /
    • 1989
  • The hydriding kinetic mechanism and the change of the hydriding reaction rate of $MmNi_{4.5}Al_{0.5}$ during the thermally induced hydrogen absorption-desorption cycling are investigated. Comparison of the reaction rate data which are obtained by the pressure sweep method with the theoretical rate equations suggests that the hydriding rate controlling step has changed from the dissociative chemisorption of hydrogen molecules at the surface to the hydrogen diffusion through the hydride phase with the increase of the hydriding fraction. These hydriding kinetic mechanism is not changed during the cycling. However, the intrinsic hydriding reaction rate of $MmNi_{4.5}Al_{0.5}$ after 5500 cycles increases significantly comparing with the activated one. It is suggested that the change of the hydriding kinetic behavior due to intrinsic degradation of $MmNi_{4.5}Al_{0.5}$ can be interpreted as follows ; the formation of nickel cluster at the surface of the sample and the host metal atom exchange in bulk by thermal cycling.

  • PDF