Polyethylene Terephthalate (PET) has been used as a mainstream fiber to make silklike fiber. The silky characteristics such as softness, dry touch feeling and flexibility can be obtained by weight reduction treatment. In aqueous alkali solution, the surface of PET is dissolved away and reduced in weight. The PET fiber, yarn and fabric become thinner and the gaps between fibers are wider. Its mobility is greatly improved without change of basic structures of the treated PET fibrics. The alkali treatment was conducted under the various experimental conditions such as alkali (NaOH) concentration, treatment time and temperature. As the weight loss increased, drapability improved and tensile strength remarkably reduced. When the PET fabrics lost 30% in their weight, drape coefficient lowered as much as 30oA and tensile stregth lowered as much as 50%. The weight loss over 30% brings great improvement in drapability and dyeability and significant decline in durability. By the alkali treatment, absorbency in spectrophotometer of dyed PET can be increased as much as 82% due to the increase of the surface area and formation of microvoids on the surface.
The predictive utility of a damage model depends heavily on its particular choice of a damage variable, which serves as a macroscopic approximation in describing the underlying micromechanical processes of microdefects. In the case of spatially perfectly randomly distributed microcracks or microvoids in all directions, isotropic damage model is an appropriate choice, and scalar damage variables were widely used for isotropic or one-dimensional phenomenological damage models. The simplicity of a scalar damage representation is indeed very attractive. However, a scalar damage model is of somewhat limited use in practice. In order to entirely characterize the isotropic damage behaviors of damaged materials in multidimensional space, a system theory of isotropic double scalar damage variables, including the expressions of specific damage energy release rate, the coupled constitutive equations corresponding to damage, the conditions of admissibility for two scalar damage effective tensors within the framework of the thermodynamics of irreversible processes, was provided and analyzed in this study. Compared with the former studies, the theoretical formulations of double scalar damage variables in this study are given in the form of matrix, which has many features such as simpleness, directness, convenience and programmable characteristics. It is worth mentioning that the above-mentioned theoretical formulations are only logically reasonable. Owing to the limitations of time, conditions, funds, etc. they should be subject to multifaceted experiments before their innovative significance can be fully verified. The current level of research can be regarded as an exploratory attempt in this field.
The effects of changes in microstructure of Si phase on the thermal expansion coefficients(CTEs) and tensile properties of the hypereutectic Al-Si foundry alloy(A390) were investigated experimentally. Specimens were prepared by various fabrication processes, such as a permanent mold casting, a squeeze casting and a spray casting process, and subsequently hot-extruded. CTEs of the spray-cast specimen were found to be about 10% lower than those of the permanent mold-cast specimen, and the CTEs of the hypereutectic Al-Si alloy(A390) were changed proportionally with the size of Si phase. Ultimate tensile strength of the spray-cast and hot-extruded specimen was dramatically improved about 100% with improved elongation, compared to that of permanent mold-cast specimen. These improvements are mainly attributed to the reduction in size and aspect ratio of the brittle Si phase, and the elimination of the microvoids/porosities formed during casting.
Plasma sulfnitriding technology was employed to harden the surface of SKD61 steel. The plasma sulfnitriding was performed with 3 torr gas pressure at $580^{\circ}C$ for 20 hours. Plasma sulfnitriding resulted in the formation of very thin $2-3\mu\textrm{m}$ FeS sulfide layer on top of $15-20\mu\textrm{m}$ compound layer, which consisted of predominantly $\varepsilon$- $Fe{2-3}$ N and a second phase of $\Upsilon'-Fe_4$N. In comparision with plasma nitriding treatment, plasma sulfnitriding treatment showed better surface roughness and corrosion resistance due to the presence of the thin FeS layer. which coated microvoids and microcracks on top of the nitrided layer. It was also found that plasma sulfnitrided sample showed better wear resistance due to the presence of the thin FeS layer which acted as a solid lubricant.
콘크리트의 미세공극 혹은 미세균열의 발생과 성장은 콘크리트의 점차적인 물성 저하를 야기한다. 이와같은 손상은 이방성을 가지며 소성과 함께 콘크리트의 비선형거동을 일으키는 주요원인이 된다. 본 논문은 콘크리트의 탄소성 변형 및 손상을 고려하여 콘크리트의 이방성 손상거동을 해석할 수 있는 콘크리트 연속체 손상모델의 개발에 관한 연구이다. 등가 탄성 에너지원리를 이용하여 이방 손상텐서로 표현된 유효탄성텐서를 구하고, 이를 포함하고 있는 열역학 법칙의 자유에너지함수와 소산포텐셜로부터 손상의 전개법칙을 유도한 후, 손상에너지해방률의 함수로 표현한 손상면을 적용하므로써 콘크리트의 이상성손상을 효율적으로 해석 할 수 있는 구성방정식을 유도하였다. 또한 이방성 손상모델에 콘크리트의 소성모델을 도입시켜 탄소성 변형 및 손상을 함께 고려할 수 있는 콘크리트의 연속체 손상모델을 개발하였다. 개발된 손상모델을 유한요소해석 프로그램에 적용하여 1축 및 2축의 여러 조합응력을 받는 콘크리트 모형을 유한요소해석하였으며, 실험결과 또는 타 모델과의 비교로부터 손상모델의 타당성을 검증하였다.
In the previous work, a new forging process design, which included incremental upsetting, diffusion bonding and cogging, was suggested as a method to manufacture 1.9wt%C ultrahigh carbon workrolls. The previous study showed that incremental upsetting and diffusion bonding are effective in closing voids and healing of the closed void. In addition, compression tests of the 1.9wt%C ultrahigh carbon steel revealed that new microvoids form within the blocky cementite at temperatures of less than $900^{\circ}C$ and that local melting can occur at temperatures over $1120^{\circ}C$. Thus, the forging temperature should be controlled between 900 and $1120^{\circ}C$. Based on these results, incremental upsetting and diffusion bonding were used to check whether they are effective in closing and healing voids in a 1.9wt%C ultrahigh carbon steel. The incremental upsetting and diffusion bonding were performed using sub-sized specimens of 1.9wt%C ultrahigh carbon steel. The specimen was deformed only in the radial direction during the incremental upsetting until the reduction ratio reached about 45~50%. After deformation the specimens were kept at $1100^{\circ}C$ for the 1 hour in order to obtain a high bonding strength for the closed void. Finally, microstructural observations and tensile tests were conducted to investigate void closure behavior and bonding strength.
Kim, Woo-Gon;Park, Jae-Young;Ekaputra, I Made Wicaksana;Kim, Seon-Jin;Jang, Jinsung
Nuclear Engineering and Technology
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제49권3호
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pp.581-591
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2017
Influences of hold time and stress ratio on cyclic creep properties of Grade 91 steel were systemically investigated using a wide range of cyclic creep tests, which were performed with hold times (HTs) of 1 minute, 3 minutes, 5 minutes, 10 minutes, 20 minutes, and 30 minutes and stress ratios (R) of 0.5, 0.8, 0.85, 0.90, and 0.95 under tension loading cycles at $600^{\circ}C$. Under the influence of HT, the rupture time increased to HT = 5 minutes at R = 0.90 and R = 0.95, but there was no influence at R = 0.50, 0.80, and 0.85. The creep rate was constant regardless of an increase in the HT, except for the case of HT = 5 minutes at R = 0.90 and R = 0.95. Under the influence of stress ratio, the rupture time increased with an increase in the stress ratio, but the creep rate decreased. The cyclic creep led to a reduction in the rupture time and an acceleration in the creep rate compared with the case of monotonic creep. Cyclic creep was found to depend dominantly on the stress ratio rather than on the HT. Fracture surfaces displayed transgranular fractures resulting from microvoid coalescence, and the amount of microvoids increased with an increase in the stress ratio. Enhanced coarsening of the precipitates in the cyclic creep test specimens was found under all conditions.
연구목적: 본 연구에서는 대변형 효과를 구현할 수 있는 유한요소 해석기법을 기반으로 반복하중에 의한 스테인리스강의 이력거동을 정확하게 평가할 수 있는 비선형 반복소성 손상모델을 개발하였다. 연구방법: 개선된 운동경화 모델과 등방경화 법칙을 연계하여 반복하중 하에서의 재료의 거동을 모사하는데 필요한 반복소성 모델을 개발하였으며, 이를 비선형 손상모델과 결합하였다. 연구결과 및 결론: 제안된 비선형 손상모델을 검증하기 위하여 변형률 제어 단조 및 반복하중 시험을 모사하였으며, 이를 통한 해석결과를 시험결과와 비교하였다. 비교 결과, 본 연구에서 제안한 비선형 손상모델은 스테인리스강의 반복하중 하에서의 이력거동을 정확하게 모사할 수 있음을 확인하였다.
최근 건설 산업에서는 스마트 기술을 통해 건축물의 품질 향상과 안전확보에 노력하고 있지만, 여전히 누수 하자는 증가하는 추세이다. 특히 교육 시설에서는 노후화로 인한 하자 발생이 주요 문제로 부각되고 있습니다. 본 연구는 FTA 기법을 사용하여 교육시설 누수 하자 발생의 원인을 분석하고, 이를 바탕으로 예방 대책을 제시하고자 한다. 국내 문헌 조사를 통해 FTA 기법을 설명하고, 2019~2021년 교육지원청 데이터를 분석하여 주요 하자를 식별합니다. 교육시설 누수 하자의 FT 도를 구성한 결과 12개의 기본 사상이 추출되었습니다.이후, FTA 분석을 통해 누수 원인을 자세히 파악하고 주요 하자 원인을 도출하였다. 그 결과, 교육시설 하자 접수 건 중 누수 하자가 46.8%를 차지하며, 옥상층(천정) 누수가 가장 많았으며, FTA 분석 결과 옥상층(천정) 누수의 주요 원인으로는 바탕면 처리 불량으로 나타나며 이는 방수층 균열, 이음부 균열, 방수층 미시공 등에 기인하는 것을 확인하였습니다. 이 연구의 핵심 성과는 교육시설 누수 하자 예방을 위한 기초적인 자료를 마련하고, FTA 기법을 통해 누수 원인을 분석하여 사전 예방 대책을 도출하는 데 있습니다. 이러한 결과를 토대로 더욱 효과적인 교육시설 관리와 누수 예방에 기여할 것으로 기대된다.
본 연구의 목적은 니켈티타늄 전동파일의 피로파절에 있어서 표면 결함의 역할을 규명하고자 fatigue tester에서 반복적 인 fatigue force를 부여한 후 파절된 단면을 주사전자현미 경으로 관찰하여 파절 역학을 규명하는 것이다. 총 45개의 #30/.04 taper와 21 mm의 HEROShaper 니켈-티타늄 전동파일을 15개씩 3개의 군으로 분류하였다. 제 1군은 결함이 없는 새 HEROShaper파일, 제 2군은 제조과정에서 metal rollover나 machining marks와 같은 표면결함을 갖는 HEROShaper파일, 제 3군은 임상에서 4- 6개의 구치부 근관의 확대에 사용한 HEROShaper 파일을 사용하였다. 모든 파일들은 회전속도(300 rpm)와 pecking distance (3 mm)가 일정하게 맞춘 fatigue tester에서 파절될 때까지 시간을 측정한 후 통계분석을 통해 각 군간의 유의성을 분석하였고, 파절 단면의 farctographic analysis를 통해 파절역학을 규명하고자 하였다 실험결과 평균 파절시간에 있어서 group 1과 2, group 1과 3사이에는 통계학적으로 유의할 만한 차이가 있었으나 (p<0.05), group 2와 3사이에는 통계학적인 차이가 없었다. Fractographic analysis 결과 대부분의 파절면에서 microvoid와 dimple 소견을 갖는 ductile fracture양상이 관찰되었다. 또한 brittle fracture가 일어난 파절면에서는 파절선 전방에 수 많은 striation들이 관찰되었고 transgranular 및 intergranular cleavage 소견도 보였다. 표면결함이 있는 제 2, 3 군의 파절단면에서는 모든 시편에서 표면결함이 관찰되었다. 이와 같은 결과로 미루어 보아 표면결함이 반복 피로파절에서 미세균열의 기시점으로 중요한 역할을 하며 fractography분석법은 Ni-Ti 파일의 파절역학을 규명하는데 유용함을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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