신설된 교량의 경우 최근 개정된 도로교 설계기준에 의하여 내진설계를 수행하여 시공되고 있으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용 중인 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 교각의 내진보강을 위해 니켈-크롬 합금강바의 물리적 특성을 파악하고, 니켈-크롬 합금강바를 보강한 교각부의 지진에 의한 횡하중 작용시의 거동을 MIDAS프로그램을 통해 모델링하여 내진보강 전후의 교각 변위와 응력변화를 비교, 검토하였다. 이와 같은 연구를 통해 니켈-크롬 합금강바가 다른 보강재에 비해 경제적인 면과 기능적인 면을 모두 만족시킬 수가 있음을 알 수 있었고, MIDAS프로그램을 이용한 모델링을 통해 니켈-크롬 합금 강바의 내진보강 효과를 확인할 수가 있었다.
Damage behaviors induced in silicon carbide by an impact of particle having different material and size were investigated. Especially, the influence of the impact velocity of particle on the cone crack shape developed was mainly discussed. The damage induced by spherical impact was different depending on the material and size of particles. Ring cracks on the surface of specimen were multiplied by increasing the impact velocity of particle. The steel particle impact produced larger ring cracks than that of SiC particle. In the case of high velocity impact of SiC particle, radial cracks were produced due to the inelastic deformation at the impact site. In the case of the larger particle impact, the damage morphology developed was similar to the case of smaller particle one, but a percussion cone was farmed from the back surface of specimen when the impact velocity exceeded a critical value. The zenithal angle of cone cracks developed into SiC material decreased monotonically with increasing of the particle impact velocity. The size and material of particle influenced more or less on the extent of cone crack shape. An empirical equation, $\theta$= $\theta$$\sub$st/, v$\sub$p/(90-$\theta$$\sub$st/)/500 R$\^$0.3/($\rho$$_1$/$\rho$$_2$)$\^$$\frac{1}{2}$/, was obtained as a function of impact velocity of the particle, based on the quasi-static zenithal angle of cone crack. It is expected that the empirical equation will be helpful to the computational simulation of residual strength in ceramic components damaged by the particle impact.
본 연구의 목적은 리브 보강된 강관 접합부의 유한요소 해석을 통하여 접합부의 극한강도를 추정하고 그 거동을 파악하는 것이다. 가셋트 강관 접합부의 강도는 관벽 모멘트에 의한 국부적인 응력집중 및 국부 소성화에 의해 크게 저하된다. 이러한 국부적인 응력분포를 재분배 시킬 목적으로 가셋트 상하 단부에 보강플레이트를 부착하고 있다. 이러한 접합부의 거동은 보강된 리브의 형상 및 보강 방법등에 따라 보강하지 않은 경우와 상당히 다르지만 현행 강관구조 설계식은 제한적인 부분만 다루고 있다. 따라서 본 연구에서는 ABAQUS 6.5.1을 사용하여 리브로 보강된 가셋트-강관 접합부의 거동과 구조적 성능을 파악하고 기존 접합부 내력식과 비교하여 리브 보강된 플레이트 원형 강관 X형 접합부에 적합한 내력식을 제안하고자 한다.
Kim, Chan;Yoon, Min-Ah;Jang, Bongkyun;Kim, Jae-Hyun;Kim, Kwang-Seop
Tribology and Lubricants
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제36권1호
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pp.1-10
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2020
Large-area two-dimensional (2D) materials synthesized by chemical vapor deposition on donor substrates are promising functional materials for conductors, semiconductors, and insulators in flexible and transparent devices. In most cases, 2D materials should be transferred from a donor substrate to a target substrate; however, 2D materials are prone to damage during the transfer process. The damages to 2D materials during transfer are caused by contamination, tearing, and chemical doping. For the commercialization of 2D materials, a damage-free, large-area, and productive transfer process is needed. However, a transfer process that meets all three requirements has yet to be developed. In this paper, we review the recent progress in the development of transfer processes for 2D materials, and discuss the principles, advantages, and limitations of each process. The future prospects of transfer processes are also discussed. To simplify the discussion, the transfer processes are classified into four categories: wet transfer, dry transfer, mechanical transfer, and electro-chemical transfer. Finally, the "roll-to-roll" and "roll-to-plate" dry transfer process is proposed as the most promising method for the commercialization of 2D materials. Moreover, for successful dry transfer of 2D materials, it is necessary to clearly understand the adhesion properties, viscoelastic behaviors, and mechanical deformation of the transfer film used as a medium in the transfer process.
비상용성 LDPE/PS 블렌드계 (86.5/l3.5 vol%)를 내부 혼합기를 사용하여 만들었고 레오미터 (rheometer)와 scanning electron microscope (SEM)으로 분산상인 droplet들의 변형과 합체 (coalescence)거동에 대하여 살펴보았다. 혼합 초기에 일정한 크기의 droplet들이 서로 뭉쳐졌고 큰 변형 하에서 실모양 (thread-like)을 나타냈다. 본 실험에 사용한 LDPE/PS 블렌드계의 critical capillary number를 De Bruijn의 실험식으로 계산한 결과 0.96이었고 local capillary number는 3.867이었다. 또한 블렌드 시편을 $200^{\circ}C$에서 다양한 시간으로 서냉한 후 서냉 시간에 따른 형태의 변화를 관찰하였다. $200^{\circ}C$에서 ${\gamma}$=1789일 때 최대 크기의 droplet이 관찰되었고 특히 서냉 시간이 15분일 때 형태의 파괴 (break-up)가 일어났다. Droplet의 합체에 결정적인 영향을 미치는 것은 기질의 점도이다.
아스팔트 포장은 주행의 쾌적성, 안전성 그리고 시공 및 보수의 용이성으로 인하여 세계적으로 많은 도로에 널리 이용되고 있다. 그러나 우리나라의 경우 고도의 경제성장으로 인한 교통량 증가와 차량의 중량화로 야기된 상습적 인 지체와 여름철 고온현상으로 아스팔트 포장의 파손정도가 심화되고 포장수명이 단축됨으로서 유지보수비용이 급격히 증가하는 양상을 보이고 있다. 이에 국내외에서 아스팔트 포장에 대한 파손 방지대책 및 내구성 증진에 관한 연구들이 진행되고 있으며 그 한 방법으로 토목섬유와 같은 보강재를 포장체에 삽입하고 있다. 본 연구에서는 아스팔트 포장 표층의 거동을 점탄성으로 분석하였으며 포장체에 삽입된 지오그리드의 설치 위치, 포장단면의 두께를 조합하여 지오그리드의 최적 설치 위치를 알아보고 포장단면의 물성에 따른 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과, 지오그리드를 기층과 보조기층 사이에 보강하였을 경우. 기층아래에서 발생하는 횡방향 인장응력을 무보강 아스팔트 포장에 비해 29$\sim$56% 정도 감소시켜 균열 발생을 상당히 억제 할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한, 노상에서의 수직 변형률과 최대 전단변형률을 살펴보았을 때 지오그리드를 포장체에 삽입하여 소성변형에 대한 억제 효과도 얻을 수 있는 것으로 판단되었다.
생체 조직에 대한 물리적 특성은 생체공학의 주된 관심사다. 특히 뇌 조직과 같은 매우 무른 생체 조직의 특성은 아직까지 정확히 밝혀지지 않고 있는 실정이다. 이는 윤리적, 사회적인 문제로 실험이 매우 제한적이고 어렵기 때문이다. 하지만 의료 응용분야에서의 로봇 수술이 발달함에 따라 이런 매우 무른 조직에 대한 정확한 특성이 요구되어지고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 뇌 조직과 유사한 거동을 보이는 젤라틴으로 시편을 제작하여 기존연구와 비교하고 유사한 거동을 보이는 시편 제작조건을 찾아내고 이 조건으로 만들어진 시편을 이용하여 반복적인 실험을 실시하였다. 이렇게 얻어진 실험 데이터를 이용하여 초탄성 모델에 적용시켜 재료 상수들을 찾고 이를 FE 해석에 적용시켜 실험데이터와 비교하여 일치함을 보였다.
In order to improve the wear resistance of Ti-6Al-4V alloy, plasma carburization treatment was newly carried out without consumption of its good specific strength and fatigue life over the temperature. Effect of the plasma carburization was analyzed and compared with the non-treated alloy by microstructural observation, structure characterization and mechanical test. The plasma treated alloy formed a carburized layer of about $150{\mu}m$ in depth from the surface, where a fine and hard particles of TiC and $V_4C_3$ were homogeneously dispersed through the layer. The steady-static creep behaviors of Ti-6Al-4V alloy, using the constant stress creep tester, were investigated over the temperature range of $510{\sim}550^{\circ}C$(0.42~0.44Tm) and the stress range of 200~275 MPa. Stress exponent(n) was decreased from 9.32 of non-treatment specimen to 8.95 of carburized, however, the activation energy(Q) increased from 238 to 250 kJ/mol with the same condition as indicated above. From the above results, it can be concluded that the static creep deformation for Ti-6Al-4V alloy was controlled by the dislocation climb over the ranges of the experimental conditions.
The Fe-22wt.%Cr-6wt.%Al foams were fabricated via the powder alloying process in this study. The structural characteristics, microstructure, and mechanical properties of Fe-Cr-Al foams with different average pore sizes were investigated. Result of the structural analysis shows that the average pore sizes were measured as 474 ㎛ (450 foam) and 1220 ㎛ (1200 foam). Regardless of the pore size, Fe-Cr-Al foams had a Weaire-Phelan bubble structure, and α-ferrite was the major constituent phase. Tensile and compressive tests were conducted with an initial strain rate of 10-3/s. Tensile yield strengths were 3.4 MPa (450 foam) and 1.4 MPa (1200 foam). Note that the total elongation of 1200 foam was higher than that of 450 foam. Furthermore, their compressive yield strengths were 2.5 MPa (450 foam) and 1.1 MPa (1200 foam), respectively. Different compressive deformation behaviors according to the pore sizes of the Fe-Cr-Al foams were characterized: strain hardening for the 450 foam and constant flow stress after a slight stress drop for the 1200 foam. The effect of structural characteristics on the mechanical properties was also discussed.
Navier 해 및 유한요소 해를 두께 방향으로 재료의 성질이 변하는 점진기능재료 판 및 쉘의 해석을 위해 제시하였다. 판과 쉘의 두께를 따라 완만하게 변하는 등방성 구조물의 두께방향에 따른 역학적 특성을 고려하기 위하여 S 형상 함수를 적용한 점진기능재료를 고려하였다. 비선형 9 절점 요소기저 Lagrangian 쉘 요소의 정식화를 기하학적 비선형 해석을 위해 제시하였다. 자연 좌표계에 의한 변형률이 본 연구의 쉘요소에 사용된다. 1차 전단변형이론에 의한 수치 해석 예제로 상면과 하면의 탄성 계수의 변화, 하중조건, 형상 비 그리고 폭-두께 비에 따른 역학적 거동을 연구하였다. 또한 거듭제곱 매개 변수의 변화에 따른 점진기능재료 구조물의 결과들을 조사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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