• 제목/요약/키워드: Thermal Stress intensity Factor

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산-염기 표면반응이 탄화규소/PMMA 나노복합재료의 열적·기계적 계면특성에 미치는 영향 (Roles of Acid-Base Surface Interaction on Thermal and Mechanical Interfacial Behaviors of SiC/PMMA Nanocomposites)

  • 박수진;오진석
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권5호
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    • pp.632-636
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    • 2005
  • 본 실험은 화학적 표면처리된 탄화규소(SiC)가 PMMA 나노복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 표면처리된 SiC의 표면특성은 산 염기도, 접촉각 측정 그리고 FT-IR을 사용하여 알아보았으며, SiC/PMMA 나노복합재료의 열안정성은 열중량 분석을 통하여 알아보았다. 또한, 기계적 계면물성은 임계응력 세기인자(critical stress intensity factor, $K_{IC}$)와 임계 변형에너지 방출속도(critical strain energy release rate, $G_{IC}$) 측정을 통해 고찰하였다. 실험결과, 산성 용액으로 표면처리한 SiC(A-SiC)의 표면 산도가 염기성(B-SiC) 또는 표면처리 하지 않은 SiC(V-SiC)보다 높았으며, 접촉각 측정 결과, 산성 용액으로 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 A-SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. $K_{IC}$$G_{IC}$같은 기계적 계면성질은 A-SiC가 향상되었는데, 이러한 결과는 충전재와 고분자 사슬간의 산 염기 상호작용에 의한 계면결합력의 향상에 의한 것으로 판단된다.

열응력이 발생하는 접착이음부에서의 초음파 신호처리기법을 이용한 강도평가 (Strength evaluation of adhesive joint with thermal stress using ultrasonic signal processing method)

  • 오승규;황영택;장철섭;오선세;이원
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.534-540
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    • 2001
  • One approach to testing the suitability of an adhesive joint for a particular application is to build and test to destruct ion a representative sample of the joint. The nondestructive test will not measure strength directly but will measure a parameter which can be correlated to strength. It is therefore, essential that a suitable nondestructive test is chosen and that its results are correctly interpreted. In this paper, typical defects found in adhesive joints are described together with their significance. The limits and likely success of current physical nondestructive tests are described, and future trends outlined.

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다층세라믹 콘덴서에서 생성된 크랙의 관찰과 분석 (Investigation and Analysis of Cracks in Multi-layer Ceramic Capacitor)

  • 이철승;강병성;허강헌;박진우
    • 한국세라믹학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.211-218
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    • 2009
  • For the Y5V characteristic MLCC which is very prone to crack, it is important to to find out the basic cause of the crack. After finding out the crack origin, the materials and processes should be developed to remove the crack. The microstructures of the cracks were investigated using the fractographic method for the various types of cracks such as an exterior crack, a cyclic thermal shock crack, and an piezo-electric crack. It was found out that the crack origin was the pore at the end of the Ni inner electrode after bake-out. Even though the three dimensional crack shapes were different, the crack origins were seemed to be similar. The exterior crack could grow from the origin with the aids of residual and applied stress. FEM (finite element method) analysis was used to calculate the stress distribution of residual and applied stress. And the concept of fracture mechanics was applied for the explanation of the crack initiation and propagation from the stresses concentration.

열시효 처리된 무연 솔더 볼 연결부의 충격 전단강도 평가 (Evaluation of the Impact Shear Strength of Thermal Aged Lead-Free Solder Ball Joints)

  • 정진성;김호경
    • 한국안전학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.7-11
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    • 2015
  • The present study investigates the impact shear strength of thermal aged Sn-3Ag-0.5Cu lead-free solder joints at impact speeds ranging from 0.5 m/s to 2.5 m/s. The specimens were thermal aged for 24, 100, 250 and 1000 hours at $100^{\circ}C$. The experimental results demonstrate that the shear strength of the solder joint decreases with an increase in the load speed and aging time. The shear strength of the solder joint aged averagely decreased by 43% with an increase in the strain rate. For the as-reflowed specimens, the mode II stress intensity factor ($K_{II}$) of interfacial IMC between Sn-3.0Ag-0.5Cu and a copper substrate also was found to decrease from $1.63MPa.m^{0.5}$ to $0.97MPa.m^{0.5}$ in the speed range tested here. The degradations in the shear strength and fracture toughness of the aged solder joints are mainly caused by the growth of IMC layers at the solder/substrate interface.

알루미나 나노섬유와 분말이 첨가된 에폭시 복합재료의 열전도도 특성 및 파괴인성에 대한 연구 (A Study on Thermal Conductivity and Fracture Toughness of Alumina Nanofibers and Powders-filled Epoxy Matrix Composites)

  • 최정란;박수진
    • 폴리머
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    • 제37권1호
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    • pp.47-51
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    • 2013
  • 본 연구에서는 알루미나 나노섬유의 함량을 20에서 100 phr까지 달리하여 알루미나 나노섬유와 분말이 첨가된 에폭시 복합재료의 열전도도 및 파괴인성에 미치는 영향에 대해서 살펴보았다. 열전도도는 열전도도분석기로 측정하였고, 파괴인성은 임계응력세기인자($K_{IC}$) 측정을 통하여 고찰하였다. 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였다. 실험결과, 알루미나 나노섬유의 함량이 증가함에 따라 열전도도가 향상됨을 확인할 수 있었으며, 알루미나 나노섬유의 함량이 열전도도를 결정하는 중요한 요소임을 알 수 있었다. $K_{IC}$ 값도 알루미나 나노섬유의 함량이 증가할수록 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었으나 40 phr 이상에서는 오히려 감소하였다. 이는 과량의 알루미나 나노섬유가 에폭시 내에서 서로 뭉침으로 인하여 $K_{IC}$ 값을 감소시킨 것으로 판단된다.

형광체 변환 고출력 백색 LED 패키지의 가속 열화 스트레스 (Accelerated Degradation Stress of High Power Phosphor Converted LED Package)

  • 천성일;장중순
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.19-26
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    • 2010
  • 포화 수증기압이 고출력 형광체 변환 백색 LED 패키지의 열화현상에 미치는 주요 스트레스 인자임을 확인하였다. 또한 LED 패키지의 가속 수명시험을 통하여 포화 수증기압이 효과적인 가속 스트레스 인자임을 확인하였다. 실험조건은 350 mA 전류를 인가한 것과 인가하지 않은 2가지 조건에 대해 $121^{\circ}C$, 100% R.H. 환경에서 최대 168 시간동안 진행하였다. 실험결과 두 실험 모두 광 출력 감소, 스펙트럼 세기의 감소, 누설전류 및 열 저항이 증가하였다. 고장분석 결과 광 특성의 열화는 봉지재의 변색과 기포에 의해 발생한 것으로 나타났다. LED 패키지의 변색과 흡습에 의해 유발되는 기계적 (hygro-mechanical) 스트레스에 의한 기포 발생은 패키지 열화의 중요한 인자로써, 포화 수증기압이 고출력 LED의 수명시험 시간을 단축하기 위한 스트레스 인자로 적합함을 알 수 있었다.

전자선 조사에 의한 고리지방족/DGEBA 에폭시 블렌드 시스템의 경화 및 기계적 특성 (Cure and Mechanical Behaviors of Cycloaliphatic/DGEBA Epoxy Blend System using Electron-Beam Technique)

  • 이재락;허건영;박수진
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.210-216
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    • 2003
  • Benzylquinoxalinium hexafluoroantimonate를 함유한 4-vinyl-1-cyclohexene diepoxide (VCE)/diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA) 에폭시 블렌드를 전자선을 사용하여 경화하였다. 그리고 VCE에서 DGEBA의 함량이 경화 거동, 열적 그리고 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. VCE/DGEBA 블렌드계의 조성은 100 : 0, 80 : 20, 60 : 40, 40 : 60, 20 : 80, 및 0 : 100 wt%로 하였다. 경화 거동과 열안정성은 근적기선 분광기와 열중량 분석기로 각각 측정하였다. 또한 기계적 계면 특성을 연구하기 위하여 경화된 시편의 임계응력 세기인자 ( $K_{IC}$) 실험을 수행하였다. 그 결과 DGEBA 함량 증가와 함께 수산화기와 카보닐기에 기인한 짧은 곁사슬 구조와 사슬 절단의 감소가 근적외선 분광법에 의해서 측정되었다. 그리고 열안정성 인자들로서 초기 열분해 온도 (IDT), 최대 무게 감량시 온도 ( $T_{max}$), 그리고 분해 활성화 에너지 ( $E_{d}$)는 DGEBA 함량 증가와 함께 증가하였다. 이러한 결과들은 DGEBA 함량 증가에 따른 점도의 감소와 안정된 방향족 고리 구조, 그리고 graftedIPN구조로 설명될 수 있었다. 또한 최대 $K_{IC}$ 값은 40 : 60 wt%에서 보였다.보였다..

가압열충격에 의한 원자로 압력용기의 파손확률에 미치는 해석변수의 영향 (The Effect of Analysis Variables on the Failure Probability of the Reactor Pressure Vessel by Pressurized Thermal Shock)

  • 장창희;정명조;강석철;최영환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권6호
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    • pp.693-700
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    • 2004
  • The probabilistic fracture mechanics(PFM) is a useful analytical tool to assess the integrity of reactor pressure vessel(RPV) at the event of pressurized thermal shock(PTS). In PFM, the probabilities of flaw initiation and propagation are estimated by comparing the applied stress intensity factor with the fracture toughness calculated by the simulation of various stochastic variables. It is known that the results of PFM analyses are dependent on the choice of the stochastic parameters and assumptions. Of the various variables and assumptions, we investigated the effects of the RT$_{NDT}$ shift equations, fracture toughness curves, and flaw distributions on the PFM results for the three PTS transients. The results showed that the combined effects of the RT$_{NDT}$ shift equations and fracture toughness curves are complicated and dependent on the characteristics of the transients, the chemistry of the materials, the fast neutron fluence, and so on.

DHC Characteristics of M11 Pressure Tube in Wolsong Unit 1

  • Kim, Sung-Soo;Kim, Young-Suk
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제32권1호
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    • pp.1-9
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    • 2000
  • Delayed hydride cracking (DHC) velocity and threshold stress intensity factor for DHC ($K_{IH}$) tests in the radial direction on M11 pressure tube material in Wolsong unit 1 were carried out following the Atomic Energy Canada Limited (AECL) standard test procedure in order to identify the effect of undercooling on DHCV and to acquire the $K_{IH}$ data. The results showed that $K_{IH}$ 's were 8.8$\pm$0.8 MPa√m in the back offcut and 11.4$\pm$0.7 MPa√m in the front offcut. The fact that $K_{IH}$ in the front offcut is about 20% higher than that in the back offcut is attributed to the microstructural difference between the materials of the front and back ends. $K_{IH}$ 's in M11 pressure tube appeared to be higher than the values from the tubes made of double melted ingot reported earlier. This can be interpreted by the fact that very small amounts of Chlorine (Cl) and Phosphorus (P) are contained in the ingot and that the content of the harmful elements in the M11 pressure tube is equivalent to that made of a quadruple melting process. DHC velocities at 25$0^{\circ}C$ in the front offcut in the radial direction are measured to be 5~8$\times$10$^{-8}$ m/s. The results show that the prior thermal history change the DHC velocity significantly. This effect was confirmed by the experiment of undercooling prior to the DHC tests.DHC tests.

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Round Robin Analysis for Probabilistic Structural Integrity of Reactor Pressure Vessel under Pressurized Thermal Shock

  • Jhung Myung Jo;Jang Changheui;Kim Seok Hun;Choi Young Hwan;Kim Hho Jung;Jung Sunggyu;Kim Jong Min;Sohn Gap Heon;Jin Tae Eun;Choi Taek Sang;Kim Ji Ho;Kim Jong Wook;Park Keun Bae
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권2호
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    • pp.634-648
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    • 2005
  • Performed here is a comparative assessment study for the probabilistic fracture mechanics approach of the pressurized thermal shock of the reactor pressure vessel. A round robin consisting of one prerequisite deterministic study and five cases for probabilistic approaches is proposed, and all organizations interested are invited. The problems are solved by the participants and their results are compared to issue some recommendation of best practices and to assure an understanding of the key parameters in this type of approach, like transient description and frequency, material properties, defect type and distribution, fracture mechanics methodology etc., which will be useful in the justification through a probabilistic approach for the case of a plant over-passing the screening criteria. Six participants from 3 organizations responded to the problem and their results are compiled and analyzed in this study.