The effects of microstructure on fretting wear were investigated in Inconel 690 tube. The microstructure observation indicated that the solution annealing temperature and time affected the grain size of the Inconel 690 tubes. The carbide morphology, along grain boundaries, was mainly affected by thermal treatment time and temperature. The wear test results showed that specimens with larger grain size and with coarse carbides along grain boundaries had better wear resistance. Cracks were found in specimens with carbides along the grain boundary, while few cracks were found in carbide free specimens. It seemed that the carbides on grain boundary assisted crack formation and propagation in carbide containing specimens. On the other hand, the micro-hardness of specimen did not have a major role in fretting wear. It could be inferred from the SEM images of worn surfaces that the main wear mechanism of carbide containing specimen was delamination, while that of carbide free specimen was abrasion.
본 연구에서는 콘크리트 레벨에서의 프리케스트 콘크리트 개발을 목적으로 하며 수화열에 의한 균열발생을 확인하기 위해 FEM해석을 실시하여 초기균열 지수를 평가하였다. 평가결과 경화촉진제 사용량이 증가할수록 조기 압축강도가 증가하는 것으로 나타났으며 응결 시간 또한 단축되는 것을 알 수 있었다. 이는 경화촉진제에 의하여 시멘트 화합물중 $C_3A$의 반응에 의해서 응결시간이 단축되는 것으로 판단된다. 또한 단열온도 상승 시험 결과 경화촉진제의 사용량이 증가 할수록 콘크리트 중심부 온도 $80^{\circ}C$이상의 온도를 나타냈으며 경화촉진제에 의해서 최고 온도 발열시간을 단축시키는 것으로 나타났다. 이는 경화촉진제가 시멘트 수화반응을 촉진시켜 수화열을 짧은 시간에 높게 나타나는 현상으로 판단된다. 또한 높은 수화열은 균열을 발생시킬 수 있음으로 FEM 해석을 통하여 균열지수 평가를 실시하였다. FEM 해석 결과 조기에 높은 수화열이 증가하여도 균열에는 영향이 없는 예측된다. 이는 초기강도가 높기 때문에 허용응력이 증가로 인하여 인장강도가 증가하기 때문이다.
El Sallah, Zagane Mohammed;Smail, Benbarek;Abderahmane, Sahli;Bouiadjra, B. Bachir;Boualem, Serier
Structural Engineering and Mechanics
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제60권3호
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pp.405-412
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2016
Bone is a living material with a complex hierarchical structure that gives it remarkable mechanical properties. Bone constantly undergoes mechanical. Its quality and resistance to fracture is constantly changing over time through the process of bone remodeling. Numerical modeling allows the study of the bone mechanical behavior and the prediction of different trauma caused by accidents without expose humans to real tests. The aim of this work is the modeling of the femur fracture under static solicitation to create a numerical model to simulate this element fracture. This modeling will contribute to improve the design of the indoor environment to be better safe for the passengers' transportation means. Results show that vertical loading leads to the femur neck fracture and horizontal loading leads to the fracture of the femur diaphysis. The isotropic consideration of the bone leads to bone fracture by crack propagation but the orthotropic consideration leads to the fragmentation of the bone.
International Journal of Ocean Engineering and Technology Speciallssue:Selected Papers
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제4권1호
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pp.51-55
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2001
The characteristics of elastic waves emanating from crack initiation in 2024 and 5052 aluminum alloys subject to static and fatigue loading are investigated through laboratory experiments. The objective of the study is to determine difference in the properties of the signals generated from static and fatigue tests and also to examine if the sources of the waves could be identified from the temporal and spectral characteristics of the acoustic emission (AE) waveforms. The signals are recoded using non-resonant, flat, broadband transducers attached to the surface of the alloy specimens. The time dependence and power spectra of the signals recorded during the tests were examined and classified according to their special features. Three distinct types of signals were observed. The waveforms and their power spectra were found to be dependent on the material and the type of fracture associated with the signals. Analysis of the waveforms indicated that some signals could be attributed to plastic deformation associated with static tests. The potential application of the approach in health monitoring of aging aircraft structures using a network of surface mounted broadband sensors is discussed.
High temperature properties such as hot hardness and thermal fatigue resistance of high speed steel roll of hot finishing mill have been investigated. Two kinds of roll having compositions, Fe-1.75%C-5.9%Cr-1.74%Mo-4.94%V-2.03%W(A specimen) and Fe-2.27%C-8.86%Cr-2.91%Mo-3.92%V-1.86%W(B specimen)were prepared for investigating the microstructure and crack propagation mode. A specimen has greater amounts of $M_7C_3$ type carbides and less amounts of MC type carbides in comparison with B specimen. Hot hardness showed sudden decrease over $400^{\circ}C$, resulting in the hardness decrease of 50% at the temperature of $600^{\circ}C$, and showed little variation with time at $500^{\circ}C$ and $800^{\circ}C$. Thermal crack was developed at $550^{\circ}C$ in A specimen and $600^{\circ}C$ in B specimen.
요즈음 건축물에 설치한 콘크리트의 품질, 신뢰성, 내구성, 균일성 등을 조사하기 위해서 콘크리트의 비파괴 시험에 관한 연구가 부쩍 늘고 있다. 본 논문에서는 초음파가 콘크리트속을 통과할 경우 가장 문제가 되는 것은 감쇠현상인데, 이러한 감쇠를 최소한으로 줄이기 위해서 톤바스트를 이용하였다. 그 결과 균열깊이와 전파시간, 최대출력파워 스펙트럼과 출력전압, 입력주파수와 최대출력 파워스펙트럼의 상관관계는 각각 0.975, 0.847-0.718로 매우 양호함을 알았으며, 톤바스트의 잇점은 이번의 실험에서 수신파 첫동작의 경우 매우 좋았음을 알았다.
The effect of grain size on the time-dependent piezoelectrice degradation of a poled PZT of MPB composition Pb0.988Sr0.012 (Zr0.52Ti0.48)O3 with 2.4 mol% of Nb2O5 was studied, and the degradation mechanism was discussed. Changes in the internal bias field and the internal stress both responsible for the time-dependent degradation of poled PZT were examined by the polarization reveral technique, XRD and Vickers indentation, respectively. The piezoelectric degradation increased with increasing time and grain size, and the internal bias field due to space charge diffusion decreased with increasing grain size of poled PZT. The internal bias field, however, was almost insensitive to the degradation time regardless of the grain size. On the other hand, both the x-ray diffraction peak intensity ratio of (002) to (200) and the fracture behavior including the crack propagation support that the ferroelectric domain rearrangement of larger grain size showed rapid relaxation of the internal stress compared with smaller one, which is thought the origin of the larger piezoelectric degradation in the former. In conclusion, the contribution of space charge diffusion on the piezoelectric degradation of PZT is strongly dependent on both the grain size and the composition. Thus, the relaxation of internal stress due to the ferroelectric domain rearrangement as well as the amount and time-dependence of the internal bias field due to space charge diffusion should be considered simultaneously in the degradation mechanism of PZT.
횡방향(橫方向)과 종방향(縱方向), 대입열용접(大入熱鎔接)과 소입열용접(小入熱鎔接), 모재(母材)와 같은 강도(强度)의 용접재료(鎔接材料) 사용(使用)과 모재(母材)보다 낮은 강도(强度)의 용접재료(鎔接材料) 사용(使用) 등으로 서로 비교되는 용접(鎔接)이음의 소인장시험편(小引張試驗片)을 만들어서 피로시험(疲勞試驗)을 행하여 피로구열(疲勞龜裂) 진전속도(進展速度) ${\frac{da}{dN}}$와 구열선단(龜裂先端) 부근의 응력확대계수(應力擴大係數)의 변동범위(變動範圍) ${\Delta}K$와의 관계곡선(關係曲線)을 그려서 비교시험간(比較試驗間)의 모재(母材), 열영향부(熱影響部) 및 용착금속부(鎔着金屬部)로 구분, 혹은 지금까지의 연구자료(硏究資料) 등과 비교검토하였다. 이 결과, 다음과 같은 현상들을 알 수 있었다. 기본적(基本的)으로, 용접방향(鎔接方向), 용접입열량(鎔接入熱量), 용접재료(鎔接材料)의 강도(强度), 혹은 모재(母材), 열영향부(熱影響部) 및 용착금속부(鎔着金屬部)의 구분 등에 따라 ${\frac{da}{dN}}-{\Delta}K$관계에 큰 차이가 없었다. 다만, 첫째, 소재(素材)에 대한 경우에 비해 대개 처음은 같은 ${\Delta}K$에서 ${\frac{da}{dN}}$가 상당히 늦다가 점차 증가하여 중간쯤에서 같아진 후 끝 부분에서 같은 ${\Delta}K$에서${\frac{da}{dN}}$가 다소 빨라짐을 알 수 있었다. 둘째, 열영향부(熱影響部)에서 용접금속부(鎔接金屬部)로 진전(進展)하면서 ${\frac{da}{dN}}$가 다소 늦어지는 것을 알 수 있었다. 셋째, 용접방향(鎔接方向)과 구열방향(龜裂方向)이 평행인 경우가 직각인 경우에 비해, 모재(母材)와 같은 용접재료(鎔接材料)를 쓴 경우 소입열용접(小入熱鎔接)인 경우가 대입열용접(大入熱鎔接)인 경우에 비해, 모재(母材)보다 낮은 용접재료(鎔接材料)를 쓴 경우 대입열용접(大入熱鎔接)인 경우가 소입열용접(小入熱鎔接)인 경우에 비해, 대입열(大入熱)의 평행용접(鎔接)의 경우를 제외한 모든 용접(鎔接)에서 모재(母材)와 같은 강도(强度)의 용접재료(鎔接材料)를 쓴 경우가 모재(母材)보다 낮은 강도(强度)의 용접재료(鎔接材料)를 쓴 경우에 비해 ${\Delta}K$가 낮은 시기(時期)에 일찍 저속(低速)으로 구열(龜裂)이 시작되어 ${\Delta}K$의 큰 증가없이 ${\frac{da}{dN}}$가 빠르게 증가한 다음 다른 경우와 같은 성상(性狀)으로 진전됨을 알 수 있었다. 넷째, 소입열용접(小入熱鎔接)의 경우 평행용접(鎔接)이 직각용접(鎔接)에 비해, 소입열용접(小入熱鎔接)이 대입열용접(大入熱鎔接)에 비해 같은 ${\Delta}K$에서 ${\frac{da}{dN}}$가 다소 늦은 것을 알 수 있었다.
리벳이음은 응력집중 등에 의한 피로균열 발생 가능성이 높은 구조특성을 가지므로 구조물의 안전성 확보를 위하여 비파괴 평가 방법에 의하여 리벳홀 주위 균열에 대한 평가가 요구되고 있다. 유도 초음파의 일종인 Lamb파는 판형상의 구조물의 비파괴 평가에 적합하며, 신경회로망은 비파괴 평가 기술에서 결합의 크기 및 종류 인식에 관하여 가장 효율적인 기법으로 많은 연구자들에 의해 적용되어 왔다. 본 연구에서는 항공기의 스킨재료로 적용되는 A12024-T3판재에 대하여 유도초음파의 일종인 판파를 적용하여 리벳홀 주위 균열 신호를 검출하였으며, 또한 리벳홀 주위 균열의 크기 평가를 위하여 백프로퍼게이션 알고리즘을 적용한 신경회로망을 적용하였다. 이때, 초음파 트랜스듀서와 시험편 사이의 불균일 접촉에 의한 오차를 줄이기 위하여 초음파 파형에서 시간 및 주파수 성분의 특성을 추출하여 신경회로망에 적용하였다. 그리고 이들 판파신호에서 추출한 시간 및 주파수 성분의 특성은 균열 크기 결정에 유용하게 적용될 수 있음을 증명하였다.
STS316L은 인성, 연성, 부식저항성 등 우수한 기계적 성질 때문에 에너지환경설비 등 구조물에 널리 이용되고 있다. 그러나, 용접구조물은 가혹한 환경하에서 경년열화가 심각하다. 지금까지의 연구들은 주로 용접부의 피로균열진전거동에 관하여 수행되었고, 피로균열진전속도식의 재료상수와 비파괴적 평가의 상관성에 관한 연구는 거의 없었다. 본 연구는 SIS316L 용접부의 피로균열진전 거동을 조사하고, 초음파 파라미터로 열화특성을 평가하고 시간-주파수 분석으로 해석을 하였다. 본 연구 결과는 용접구조물의 사용기간 중 피로수명 등을 예측하기 위한 기초 데이터로서 사용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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