• 제목/요약/키워드: bond shear stress

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모아레 간섭계를 이용한 BGA 패키지의 비선형 열변형 해석 (Non-linear Temperature Dependent Deformation Analysis of BGA Package Using Moire Interferometry)

  • 주진원
    • 한국마이크로전자및패키징학회:학술대회논문집
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    • 한국마이크로전자및패키징학회 2003년도 기술심포지움 논문집
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    • pp.28-32
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    • 2003
  • Thermo-mechanical behavior of a ceramic ball grid array(CBGA) package assembly and wire bond ball grid array(WB-PBGA) package assemblies are characterized by high sensitive moire interferometry. Moire fringe patterns are recorded and analyzed at various temperatures in a temperature cycle. Thermal-history dependent analyses of global and local deformations are presented, and bending deformation(warpage) of the package and shear strain in the rightmost solder ball are discussed. A significant non-linear global behavior is documented due to stress relaxation at high temperature. The locations of the critical solder ball in WB-PBGA package assemblies are documented.

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응력조건에 따른 고결모래의 강도정수 평가 (Effect of Stress Level on Strength Parameters of Cemented Sand)

  • 이문주;최성근;추현욱;조용순;이우진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.143-151
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    • 2007
  • 고결모래의 거동은 고결정도, 상대밀도, 응력조건, 그리고 입자특성 등에 의해 영향을 받으며, 특히 고결모래의 강도에 영향을 끼치는 고결결합은 응력에 의해 파괴되기 때문에 고결모래의 강도정수는 응력조건을 고려하여 평가되어야 한다. 일반적으로 고결모래의 마찰각은 고결결합에 의해 영향을 받지 않기 때문에 미고결 상태의 마찰각과 동일한 반면, 점착력은 고결결합에 의해 증가하는 것으로 알려지고 있다. 따라서 본 연구에서는 석고를 고결유발제로 하는 고결시료를 조성하여 다양한 구속압 조건에서 배수전단시험을 실시함으로써, 구속압 변화에 따른 고결모래의 강도정수를 평가하였다. 실험결과 고결모래의 점착력은 고결정도와 구속압의 크기에 따라 고결지배구간, 천이구간, 응력지배구간에서 다르게 평가되었다. 또한 본 연구에서는 고결결합을 파괴시키지 않고 강도정수를 평가하기 위한 적정 구속압을 결정하기 위해 고결정도를 표현하는 일축압축강도와 고결결합을 파괴시키지 않는 최대 구속압의 관계를 결정하였다.

타액 및 혈액오염 시 유치 지르코니아 기성관 내면의 세척 방법에 따른 결합강도의 비교 (Comparison of Bonding Strength by Cleaning Method of Pediatric Zirconia Crown Contaminated with Saliva or Blood)

  • 김재용;박호원;이주현;서현우
    • 대한소아치과학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.185-194
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 타액이나 혈액에 오염된 유치 지르코니아 기성관의 내면을 다양한 세척 방법으로 세척 한 뒤, 레진 시멘트와의 결합력을 비교하고, 열 순환이 결합력에 미치는 효과를 평가하였다. 지르코니아 기성관의 내면과 유사한 상태의 지르코니아 절편($5mm{\times}3mm$)을 아크릴릭 레진에 매몰하였다(n=180). 이 중 160개의 시편을 무작위로 두 군으로 나누어 타액 오염과 혈액 오염을 시행하였다. 양성 대조군은 오염 과정을 거치지 않고 resin cement로 접착을 시행하였고, 음성 대조군은 오염 후 dental unit chair 상의 물로 20초간 세척 후 10초간 건조를 시행하였다. 타액 오염된 시편과 (n=60) 혈액 오염된 시편(n=60)은 각각 세 가지 방법의 세척을 시행하였다. 37% 인산 젤, 상용 세척제(Ivoclean), 2.5% NaOCl을 각 시편에 20초간 적용 후 10초간 물로 세척하고 건조를 시행하였다. 이 후 모든 시편(n=160)에 접착을 시행하였다. 대조군과 각 실험군을 모두 절반으로 나누어 절반은 바로 전단응력을 측정하였고, 절반은 열 순환 과정 후 전단응력을 측정하였다. 타액오염과 혈액오염을 시행한 군 모두에서, 양성 대조군과 상용 세척제, 2.5% NaOCl으로 세척한 군에서 통계학적으로 유의한 차이는 존재하지 않았다. 음성 대조군과 37% 인산 젤로 세척한 군의 전단 결합 강도는 양성 대조군과 비교하였을 때, 유의하게 감소하였다. 열 순환 시행 시 타액 오염을 시행한 군과 혈액 오염을 시행한 모든 군에서 열 순환을 시행하지 않은 군보다 통계적으로 유의하게 낮은 전단 응력 간도를 나타내었다. 유치 지르코니아 기성관 내부의 타액 오염이나 혈액 오염 시, 상용 세척제나 2.5% NaOCl로 세척을 시행하면 원래의 전단응력 값을 얻을 수 있다. 열 순환 시행 시 모든 군에서 유의하게 낮은 전단 응력 값을 보였다.

Numerical analysis of the combined aging and fillet effect of the adhesive on the mechanical behavior of a single lap joint of type Aluminum/Aluminum

  • Medjdoub, S.M.;Madani, K.;Rezgani, L.;Mallarino, S.;Touzain, S.;Campilho, R.D.S.G.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제83권5호
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    • pp.693-707
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    • 2022
  • Bonded joints have proven their performance against conventional joining processes such as welding, riveting and bolting. The single-lap joint is the most widely used to characterize adhesive joints in tensile-shear loadings. However, the high stress concentrations in the adhesive joint due to the non-linearity of the applied loads generate a bending moment in the joint, resulting in high stresses at the adhesive edges. Geometric optimization of the bonded joint to reduce this high stress concentration prompted various researchers to perform geometric modifications of the adhesive and adherends at their free edges. Modifying both edges of the adhesive (spew) and the adherends (bevel) has proven to be an effective solution to reduce stresses at both edges and improve stress transfer at the inner part of the adhesive layer. The majority of research aimed at improving the geometry of the plate and adhesive edges has not considered the effect of temperature and water absorption in evaluating the strength of the joint. The objective of this work is to analyze, by the finite element method, the stress distribution in an adhesive joint between two 2024-T3 aluminum plates. The effects of the adhesive fillet and adherend bevel on the bonded joint stresses were taken into account. On the other hand, degradation of the mechanical properties of the adhesive following its exposure to moisture and temperature was found. The results clearly showed that the modification of the edges of the adhesive and of the bonding agent have an important role in the durability of the bond. Although the modification of the adhesive and bonding edges significantly improves the joint strength, the simultaneous exposure of the joint to temperature and moisture generates high stress concentrations in the adhesive joint that, in most cases, can easily reach the failure point of the material even at low applied stresses.

평면응력 문제의 상태 기반 페리다이나믹 동적파괴 해석 모델링 (State-based Peridynamic Modeling for Dynamic Fracture of Plane Stress)

  • 하윤도
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권3호
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    • pp.301-307
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    • 2015
  • 결합 기반 페리다이나믹 모델을 통해 다양한 동적취성파괴 현상을 해석할 수 있었지만, 결합 기반 모델은 다양한 재료 구성 모델을 표현하는데 여러 한계를 보여왔다. 특히 결합 기반 모델은 각 결합들이 서로 독립적으로 작용하도록 가정하였기 때문에 3차원 모델에서 포아송비가 1/4로 고정되며 전단 변형이 표현되지 못하고 체적 변형만이 모사되는 문제점이 있다. 본 연구에서는 상태 기반 페리다이나믹 모델을 통한 동적취성파괴 해석을 제시한다. 상태 기반 모델은 일종의 일반화된 페리다이나믹 모델로서 일반적인 재료 구성모델로부터 직접 페리다이나믹 재료 모델을 구성한다. 또한 연결된 모든 결합의 변형을 통해 각 절점의 재료 응답이 결정되기 때문에 체적 및 전단 변형이 모두 표현된다. 본 논문에서는 선형 탄성체에 대해서 상태 기반 평면 응력 페리다이나믹 모델을 소개하고 상태 기반 모델에 적합한 손상 모델에 대해 논의한다. 페리다이나믹 비국부 영역을 축소시키는 $\delta$-수렴성 연구를 통해 동적파괴 모델을 검증하고 상태 기반 모델이 동적 균열 전파를 모델링하는데 적합함을 확인하였다.

페리다이나믹 소성 모델을 통한 화강암의 고속 충돌 파괴 해석 (Dynamic Fracture Analysis of High-speed Impact on Granite with Peridynamic Plasticity)

  • 하윤도
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • 결합 기반 페리다이나믹 모델은 간단한 재료 모델을 통해 취성 재료의 다양한 동적 파괴 특성을 확인할 수 있었지만, 다양한 재료 구성 모델을 표현하는데 많은 한계점이 나타났다. 특히, 절점 간 결합이 서로 독립적으로 작용하여 포아송 비가 고정되고 전단 변형이 표현되는 않는 문제점이 있다. 상태 기반 페리다이나믹 모델은 보다 일반화되고 엄밀한 재료 모델링이 가능하며, 모든 결합의 변형 정보를 통해 각 절점의 거동이 계산되기 때문에 결합 기반 모델에서 표현하지 못한 전단 변형까지도 표현 가능하다. 본 연구에서는 상태 기반 페리다이나믹 모델을 통해 재료 모델을 구성하고, 소성 흐름 법칙으로부터 재료의 완전 소성 거동을 표현할 수 있도록 간단한 재료 모델을 구성한다. 평판 수치 예제를 통해 구성된 완전 소성 재료 모델을 검증하고 응력 변형 곡선을 확인한다. 또한 비국부 접촉 모델링을 통해 서로 다른 두 물체가 충돌하는 현상을 모사하여, 화강암반 모델의 고속 충돌 파괴 해석을 수행하고 결과분석 및 실험현상과 비교한다.

Numerical simulation of hollow steel profiles for lightweight concrete sandwich panels

  • Brunesi, E.;Nascimbene, R.;Deyanova, M.;Pagani, C.;Zambelli, S.
    • Computers and Concrete
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    • 제15권6호
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    • pp.951-972
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    • 2015
  • The focus of the present study is to investigate both local and global behaviour of a precast concrete sandwich panel. The selected prototype consists of two reinforced concrete layers coupled by a system of cold-drawn steel profiles and one intermediate layer of insulating material. High-definition nonlinear finite element (FE) models, based on 3D brick and 2D interface elements, are used to assess the capacity of this technology under shear, tension and compression. Geometrical nonlinearities are accounted via large displacement-large strain formulation, whilst material nonlinearities are included, in the series of simulations, by means of Von Mises yielding criterion for steel elements and a classical total strain crack model for concrete; a bond-slip constitutive law is additionally adopted to reproduce steel profile-concrete layer interaction. First, constitutive models are calibrated on the basis of preliminary pull and pull-out tests for steel and concrete, respectively. Geometrically and materially nonlinear FE simulations are performed, in compliance with experimental tests, to validate the proposed modeling approach and characterize shear, compressive and tensile response of this system, in terms of global capacity curves and local stress/strain distributions. Based on these experimental and numerical data, the structural performance is then quantified under various loading conditions, aimed to reproduce the behaviour of this solution during production, transport, construction and service conditions.

매입형 합성보의 휨 성능 평가 -속 빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브와 비대칭 H형강 철골보- (Flexural Capacity of Encased Composite Beam with Hollow Core PC Slabs)

  • 허병욱;배규웅;문태섭
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권5호통권72호
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    • pp.587-598
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    • 2004
  • 본 연구에서는 합성보의 전체 춤을 절감할 수 있도록 속 빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브를 철골보의 춤내에 삽입하여 일체화함으로써 철골조 고층건물에서 층고를 최소화 할 수 있는 이른바 "슬림플로어"공법에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구는 콘크리트에 매입된 비대칭 철골보를 가지는 불완전 합성 슬림플로어 시스템의 휨 거동에 관한 것이다. 총 10개의 실대형 실험체를 철골보 춤, 속빈 프리캐스트 콘크리트 슬래브 춤, 슬래브 유효폭, 및 콘크리트 슬래브의 지지방식 별로 제작하여 실험을 수행하였다. 실험결과, 매입형 합성보의 경우, 별도의 전단연결재를 설치하지 않아도 자체가 가지고 있는 기계적 화학적 부착응력으로 인해 완전합성보에 비해서 0.48~0.98의 전단합성비를 나타내었다.

콘크리트 3D프린팅의 적층시간 간격에 따른 적층 성능 (Buildability for Concrete 3D Printing According to Printing Time Gap)

  • 이윤정;송진수;최승호;김강수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.131-136
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    • 2019
  • 굳지 않은 콘크리트의 적층성은 콘크리트 3D 프린팅의 핵심 요소로써 필라멘트의 변형 및 붕괴 없이 일정한 높이로 적층하는 성능이다. 적층성은 항복응력과 밀접한 관련이 있으며, 항복응력이 높을수록 우수하다. 또한, 굳지 않은 콘크리트는 압출된 후 시간경과에 따라 경화되면서 전단응력이 증가하기 때문에 적층성이 높아지게 된다. 따라서, 콘크리트 3D 프린팅 시 굳지 않은 콘크리트의 적층성 확보를 위해서는 출력되는 레이어 사이의 적절한 시간 간격(Printing Time Gap, 이하 PTG)이 필요하다. PTG가 증가함에 따라 적층성은 증가하지만, PTG가 과다하게 커지면 출력된 레이어 간의 부착성능이 감소하며, 출력시간이 길어짐에 따라서 압출성능이 저하될 수 있다. 이 연구에서는 100 MPa급 고강도 콘크리트 배합에 적합한 적층성을 확보하기 위하여 PTG를 변수로 한 3D 프린팅 실험을 수행하였으며, 이와 더불어 콘크리트 3D 프린팅 방법을 유사하게 모사할 수 있는 모의 적층실험 방법의 유효성을 검토하기 위하여 모의 적층실험을 수행하였다.

터널형 2급와동 충전재의 탄성계수와 전단결합강도 및 수복치의 변연융선 파절강도에 관한 연구 (ELASTIC CONSTANTS, SHEAR BOND STRENGTH OF TUNNEL RESTORATIVE MATERIALS AND MARGINAL RIDGE STRENGTH OF RESTORED TEETH)

  • 이가연;박영준;양규호
    • 대한소아치과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.746-763
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    • 1996
  • An alternative design to conventional class II cavity preparation for proximal carious lesions is the tunnel preparation. It preserves the marginal ridge intact, thus making it possible to maintain the natural contact relationship with the adjacent tooth and minimize tooth reduction. This in vitro study was purposed to evaluate the effect of the materials' elastic constants and shear-bond strength on the marginal ridge fracture resistance of teeth restored by the tunnel technique, and to find the materials of choice for tunnel restorations. $Resinomer^{(R)}$, $Ketac-silver^{(R)}$, $Miracle-Mix^{(R)}$, and Tytin were used as restorative material. The elastic constants of each restorative material were evaluated by ultrasonic pulse measurement. Young's modulus and bulk modulus of the restorative materials were evaluated in three specimens for each material type. The shear-bond strength of the restorative materials to the dentin surface was measured after thermocycling 400 times between 6 and $60^{\circ}C$, using ten specimens for each material type. For measuring marginal ridge strength, 60 sound extracted molar teeth were distributed into six groups by size. Sound molar teeth were used as a Control group and unfilled prepared teeth were grouped as Unrestored. Another four groups were named Resinomer group, Ketac-Silver group, Miracle Mix group, and Tytin group by type of restorative material. Tunnel cavity preparation was done with ' 1/2, 2, and 4 round burs in sequence. Initial access to proximal surface was made through an occlusal access preparation started at least 2mm from the marginal ridge, and the proximal opening was formed about 2.5mm below the marginal ridge. After restoration and thermocycling, marginal ridge strength was measured using a universal testing machine. The results were as follows: 1. The Young's modulus of $Tytin^{(R)}$ was 63.95 GPa, followed by $Ketac-Silver^{(R)}$ 27.60 GPa, $Miracle-mix^{(R)}$ 18.48 GPa, and $Resinomer^{(R)}$ 10.74 GPa showing significant differences between the groups(P<0.05). The bulk modulus of the materials showed the same order as Young's modulus. The value of $Tytin^{(R)}$ showed 59.57 GPa indicating that it will deform less than other materials under the same stress. It was followed by $Ketac-Silver^{(R)}$ 23.57 GPa, Miracle $Mix^{(R)}$ 12.50 GPa, and $Resinomer^{(R)}$ 11.60 GPa. 2. The Resinomer group had a shear-bond strength of 7.41 MPa which was significantly higher than those of the Ketac-Silver group (1.80 MPa) and the Miracle Mix group (2.84 MPa) (P<0.01). All the specimens of Tytin group detatched from the dentin surface during thermocycling. 3. The mean marginal ridge strength of the Unrestored group(46.14 kgf) was significantly lower than that of the Control group (84.24 kgf) (P<0.01). The marginal ridge strength of teeth restored by the tunnel technique was, in order, Ketac-Silver group 74.06 kgf, Miracle Mix group 73.36 kgf, Resinomer group 63.47 kgf, and Tytin group 58.76 kgf. The Ketac-Silver, Miracle Mix, and Resinomer groups showed no significant difference with the Control group (P>0.05), but the Tytin group showed significantly lower strength compared to the Control group(P<0.05). The results showed that the marginal ridge strength of the teeth restored by the tunnel technique was not significantly lower than that of sound teeth. They also demonstrated that the bonding strength of the restorative material to the tooth surface should be high and the modulus of elasticity should not be lower than that of the tooth in order to restore the marginal ridge strength to its natural condition.

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