• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
• /
• pp.200-203
• /
• 2007

Carbon nanotubes (CNTs) have attracted an increasing attention due to their superior mechanical properties and potential application in industries. The strength of CNT has been predicted or calculated through several simulation techniques but actual experiments on stress-strain behavior are rare due to its dimensional limit, nanoscale positioning/manipulation, and instrumental resolution. We have attempted to observe straining responses of a multi-walled carbon nanotube (MWNT) with different growth methods by performing an in-situ tensile testing in a scanning electron microscope. Linear deformation and fracture behaviors of MWNT were successfully observed and its force-displacement curve was also measured from the bending stiffness and displacement of the force sensor and manipulator. We also obtained different tensile load of carbon nanotube with different growth methods.

• 소성∙가공
• /
• 제20권3호
• /
• pp.193-205
• /
• 2011

Because of its rustproof property, stainless steel is widely used in kitchen appliances, building materials, electronics, chemical plants and automobile exhausts. In addition, the utilization of stainless steel for fuel cell application is growing. As the demand for this material increases, it is necessary to study the basic properties of stainless steel such as corrosion resistance, heat transfer, formability, cutting or shearing ability and weldability. In this article, the mechanical properties, formability and press forming performance of stainless steel are reviewed. Since temperature and strain rate affect the press forming performance of STS304(austenitic) stainless steel, the influence of these parameters on the plastic behavior should be investigated. Moreover, measures for the prevention of ridging of STS430(ferritic) and delayed fracture of STS430, which respectively appear during and after press forming, should be considered. Recently, stainless steel sheets with a thickness lower than 0.2 mm have been widely used in applications for mobile phone, digital camera and fuel cell separator. Therefore, there is a growing interest of studying the grain size effect and plasticity at the crystal scale in order to understand the anisotropic behavior and micro forming ability of thin sheets. This review paper was written with the objective of helping engineers and researchers to understand the forming characteristics of stainless steel and to establish standards in plastic forming techniques.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.160-167
• /
• 2012

This paper is concerned with a particular fracture mechanics parameter ${\Delta}K_{th}$, known as the 'threshold stress intensity range', or 'fatigue threshold'. This threshold ${\Delta}K_{th}$ constitutes, as it were, a hinge between the notion of crack initiation and the notion of crack growth. It has often been thought that, like the endurance limit, it could be an intrinsic criterion of the material. The study was conducted on a SA-508 pressure vessel steel used in the nuclear power industry. This material exhibits a typical threshold effect in the range of the crack growth rates which were determined; that is, below approximately $da/dN=10^{-6}mm/cycle$, the slope of the da./dN versus ${\Delta}K$ curve is almost vertical. The value of ${\Delta}K_{th}$ was determined at a growth rate of $10^{-7}$ mm/cycle according to the ASTM Standard for threshold testing. The fatigue threshold values are in the range 21 $kg/mm^{3/2}$ to 12 $kg/mm^{3/2}$ depending on the stress ratio effect.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.207-212
• /
• 2009

In order to optimize the press formability of incremental sheet forming for complex shape (e.g human face), a combination of both CAM and FEM simulation, is implemented and evaluated from the histories of stress and strain value by means of finite element analysis. Here, the results, using ABAQUS/Explicit finite element code, are compared with fracture limit curve (FLC) in order to predict and optimize the press formability by changing parameters of tool radius and tool down-step according to the orthogonal array of Taguchi's method. Firstly, The CAM simulation is used to create cutter location data (CL data). This data are then calculated, modified and exported to the input file format required by ABAQUS through using MATLAB programming. The FEM results are implemented for negative incremental sheet forming and then investigate by experiment.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권8호
• /
• pp.807-812
• /
• 1998

Mechanical properties of two types of polycrystlline {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} with different grain size were investigated. A fine grain {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} has a higher fracture strength and hardness. Plot of strength versus Vickers indentation load indicated that {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} has a high flaw tolerance. Hertzian indentation test using a spherical indenter was used to study elastic and plastic behavior in {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }}. Indentation stress-strain curves of each material are made to evaluate the plasticity of {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} Both find and coarse grain {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} showed high plasticity. In-dentation stress-strain curve of coarse grain {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} deviated even more from an ideal elastic limit in-dicating exceptional plasticity in this material. Deformation zones were formed below the contact as well as around the contact area in both materials but the size of deformation zone in coarse grain {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} was much larger than that in fine grain {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} Intragrain slip and kink would account for high plasticity. Plastic behavior of {{{{ { { Ti}_{3 }SiC }_{2 } }} was strongly influenced by grain size.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.73-76
• /
• 2005

Carbon nanotubes (CNTs) have attracted an increasing attention due to their superior mechanical properties and potential application in industries. The strength of CNT has been predicted or calculated through several simulation techniques but actual experiments on stress-strain behavior are rare due to its dimensional limit, nanoscale positioning/manipulation, and instrumental resolution. We have attempted to observe straining responses of a multi-walled carbon nanotube (MWNT) by performing an in-situ tensile testing in a scanning electron microscope. The carbon nanotube, having its both ends attached on a cantilever force sensor and Y-shaped support, was elongated by a computer-controlled nanomanipulator. Linear deformation and fracture behaviors of MWNT were successfully observed and its force-displacement curve was also measured from the bending stiffness and displacement of the force sensor and manipulator.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권2호
• /
• pp.821-831
• /
• 2013

최근 연구결과 레일연마 및 장대레일화를 통해 누적통과톤수에 의한 레일교체기준의 연장이 가능한 것으로 보고되었다. 본 연구에서는 장기 사용레일에 대한 실내피로시험을 수행하였고, 파괴확률 50%에서의 장기 사용레일의 잔존수명을 표현한 S-N 선도는 적은 실험데이터에 대한 가중치 확률 해석기법을 사용하여 도출하였다. 여기서 피로시험에 사용된 레일들이 누적통과톤수가 서로 다르기 때문에 누적통과톤수를 평균하여 반복횟수를 수정하였다. 또한, 레일표면요철 및 열차속도를 고려한 레일 저부 휨응력은 기존 연구결과 도출된 레일휨응력 예측식을 사용하여 장기 사용레일의 잔존수명을 평가하였다. 따라서 본 연구를 통해 도시철도에서 레일연마를 통한 레일관리가 이루어진다면 누적통과톤수에 의한 레일교체기준(약 8억톤)보다 약 2억톤이상 연장 사용이 가능하며, 피로한도 이하의 응력범위에 대한 피로시험결과를 바탕으로 레일의 피로수명을 평가하기 위해서는 수정마이너법칙보다는 피로한도 이상에서의 S-N선도 기울기의 1/2인 하이바크법칙을 적용하는 것이 합리적이라 판단되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제19권6호
• /
• pp.959-972
• /
• 2017

발파진동 안정성 평가는 일반적으로 발파 진동추정식을 통해 최대진동속도(PPV)를 산정하고 추정된 속도 값과 법규 혹은 기준에 제시된 허용 기준 값을 비교하여 안정성 여부를 판단한다. 현장 고유의 발파 진동추정식은 시험 발파의 횟수, 대상지반의 지질학적 구조와 발파 조건에 따라 달라지기 때문에 이 식을 통해 정확한 응답 값을 예측하는 것은 한계가 있다. 또한 최대진동속도는 지반에 예상되는 응답 값으로 구조물에 대한 직접적인 평가는 불가능하다. 이와 같은 한계점으로 인해 발파 진동에 대한 구조물의 정밀한 안정성을 평가할 경우 엔지니어들은 상용화된 수치해석 프로그램을 이용한다. 하지만 폭발로 인해 발생하는 발파공 주변 암반의 복합적인 상태변화(파쇄, 분쇄, 균열, 소성변형)를 기존 수치해석 프로그램으로 정확히 모델링 하기가 쉽지 않다. 만약 이러한 일련의 과정을 모사할 경우 절점 수의 제한으로 인해 모델링이 가능한 범위가 한정적이고 긴 연산시간이 소요된다. 따라서, 본 연구에서는 폭발로 발생하는 암반의 복합적 상태변화 과정을 모사하지 않고 파쇄영역 이후 탄성에너지 전파만을 모사하는 해석 방법에 대한 연구를 수행하였으며, 이때 파쇄영역의 형상 및 크기에 따른 속도의 응답특성을 분석하였다. 그 결과 폭원 주변에서는 설정되는 파쇄영역에 따라 계산된 속도의 크기 및 감쇠에 차이를 보였다. 전파되는 진동은 폭원으로부터 멀어질수록 구형으로 확산되는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제2권1호
• /
• pp.119-126
• /
• 2002

본 논문에서는 콘크리트의 고강도화에 따른 고강도 철근의 사용 가능성과 적절한 철근강도를 연구하고자 콘크리트의 강도, 철근강도, 철근비를 주요 변수로 하여 9개의 보 실험체를 계획하였다. 2점 재하를 실시, 휨강도, 응력 이력곡선, 인장철근 항복시의 처짐량, 파괴시의 처짐량, 균열, 연성지수를 측정하여 변수에 따른 구조적 거동을 분석하였다. 고강도 철근을 적용한 부재는 항복점의 변위가 크게 나타났고, 이러한 특성이 연성지수의 감소를 가져오는 주요 요인으로 밝혀졌다. 그러나 항복이후의 거동은 동일한 강성을 갖는 일반강도철근의 부재와 유사하게 나타났다. 일반적으로 고강도 철근의 적용 시 평형철근비의 감소에 의한 철근비의 증가로 연성거동의 감소효과가 나타나고 있으나, 콘크리트의 강도를 증가시키면 연성의 증대효과를 기대할 수 있고, 본 논문으로부터 철근강도 $5500kgf/cm^2$의 경우 콘크리트 강도는 $800kgf/cm^2$ 정도가 기존 연성의 손실 없이 휨 강도를 증가시킬 수 있는 적절한 조합으로 기존의 콘크리트와 동일한 연성거동을 기대할 수 있을 것으로 나타났다.