• 제목/요약/키워드: tensile stress-strain relationship

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Mg-Zn-(Mn)-Ca 합금의 미세조직 및 기계적성질 (Mechanical Properties and Microstructure of Mg-Zn-(Mn)-Ca Alloys)

  • 엄정필;차동득;임수근;허보영
    • 한국주조공학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.592-597
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    • 1997
  • The microstructure and tensile properties of Mg-Zn-Ca and Mg-Zn-Mn-Ca alloys have been investigated. The alloys were obtained by melting in a low carbon crucible coated with boron nitride under an Ar gas atmosphere to prevent oxidation and combustion. The Mg alloy melt was cast into the metallic mold at room temperature, and cooling part was located at the bottom of mold. The phase formed during solidification of the Mg-Zn-(Mn) alloys containing 0.5%Ca is $Ca_2Mg_6Zn_3$. The yield strength and ultimate tensile strength of the alloys increased with increasing Zn content, but the ductility did not change with increasing Zn content. The addition of Mn improves the yield strength and ultimate tensile strength of the alloys, but the ductility did not change. Tensile fracture of the alloys revealed brittle failure, with cracking along the $Ca_2Mg_6Zn_3$ phase. The variation of stress with strain obeyed the relationship of the ${\sigma}=K{\varepsilon}^n$.

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순철분말과 인(P)이 피복된 철분말 소결강의 기계적 성질 (Mechanical Properties of Sintered Steel of Pure Iron Powder and Iron Powder Coated with Phosphorus)

  • 정재우
    • 한국분말재료학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.181-189
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    • 1994
  • The compacts of pure and phosphorus-coated iron powder with 0~0.8%C were sintered at $1100^{\circ}C$ for 40 min. in cracked ammonia gas atmosphere. The tensile and impact strengths were measured and the relationship of the results with carbon content, phosphorus, quenching and tempering was investigated. The results obtained can be summarized as follows : (1) The tensile strength of sintered compacts increased slowly with carbon content. Increase in tensile strength by heat treatment was evident especially in the low carbon specimen. The specimen with phosphorus showed higher strength compared to pure iron compacts value. (2) No inflection point of elasticplastic deformation on stress-strain curve was observed in sintered steel. The elastic modulus of sintered steel had the same tendency as tensile strength. But the elongation showed the opposite tendency. (3) The impact absorption energy of sintered steel without addition of phosphorus decreased successively with carbon content and by quenching and tempering. On the contrary, addition of phosphorus resulted in an increase of the impact absorption energy. Quenching and tempering did not affect the impact energy especially in high carbon content. (4) The main fracture source was pore in specimen and the propagation of crack occured mostly along the grain boundaries. But the intragranular fracture was also observed in high carbon, quenched and tempered specimen, and especially in the specimen with phosphorus.

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Ethylene Glycol 유사체가 탈회된 상아질의 물리적 성질에 미치는 영향 (THE EFFECT OF ETHYLENE GLYCOL ANALOGS ON MECHANICAL PROPERTIES OF MOIST DEMINERALIZED DENTIN MATRIX)

  • 이경하;조영곤;이광원
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제31권4호
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    • pp.290-299
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    • 2006
  • 본 연구에서는 상아질의 항복인장강도 (UTS)나 탄성계수 (E)와 같은 물리적 특성이 적용된 용매틀의 각각에 대한 Hoy의 수소결합 용해도 매개변수에 반비례한다는 가설을 설정하고 실험한 결과 가설이 입증되었으며 이를 토대로 다음과 같은 결론을 유도하여 보았다. 첫째는 탈회된 상아질의 인장 특성 및 물성이 가해진 극성 용매의 수소결합능에 밀접히 연관되어 있다는 것이며, 둘째는 낮은 수소결합능을 가진 용매는 교원섬유 층 내에서 새로운 펩타이드간 수소결합을 유도함으로써 탈회된 상아질의 인장력 및 탄성계수를 증가시킨다는 결과이다. 셋째로는 이러한 결과들을 토대로 높은 수소결합능을 가진 용매들은 새로운 펩타이드간 수소결합의 형성을 차단하여 탈회된 상아질의 구조적 특성을 유지시킬 수 있다는 결론을 도출하였다.

전기저항 측정법을 이용한 탄소섬유/기지 간 계면에서의 섬유 미끌림 정도 측정방법 (Measurement of Electrical Resistance Method in Characterizing the Slip ratio of Carbon fiber/Matrix at the Interface)

  • 권동준;왕작가;구가영;박종만
    • Composites Research
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    • 제25권6호
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    • pp.205-210
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    • 2012
  • 전기저항 측정법을 이용하여 단일 탄소섬유의 인장 실험을 실시하였다. 탄소섬유의 전도성을 이용하여 인장하중에 따른 신율과 전기저항 변화도간의 관계를 연구하였다. 섬유 인장 과정동안에 일정 신율 거리상 응력과 전기저항 변화율간의 상관관계를 통계적으로 정리하였다. 결과에 대해 추세선을 그어 섬유의 변형에 따른 거동 모델을 구성하였다. 프레그먼테이션 시편을 이용하여 인장 실험에 따른 인장 응력이 재료 내부로 전달되면서, 시편 내부 탄소섬유에도 인장 응력이 가해져 기지보다 섬유가 먼저 파괴되었다. 이 경우 탄소섬유의 전기저항 변화도를 측정한 결과 값을 탄소섬유의 거동 모델에 대입하여 프레그먼테이션 시편 내부에 있었던 탄소섬유의 거동을 분석할 수 있었다. 탄소섬유의 인장 신율을 예측하고 프레그먼테이션 시편의 실제 신율을 비교하여 섬유와 기지 사이에 발생된 섬유 미끌림 정도를 확인하였다. 섬유 미끌림 정도의 수치가 클 경우, 기지와 섬유 간 계면 상태가 약한 접합의 상태였다. 이러한 결과를 확인하기 위해서 접착일 평가법을 이용하였으며, 두 실험법의 결과, 동일한 경향임을 확인하였다.

SPR 접합법을 이용한 Al-5052 인장-전단 시험편의 피로강도 (Fatigue Strength of Al-5052 Tensile-Shear Specimens using a SPR Joining Method)

  • 이만석;김택영;강세형;김호경
    • 한국안전학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.9-14
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    • 2014
  • Self-piercing riveting(SPR) is a mechanical fastening technique which is put pressure on the rivet for joining the sheets. Unlike a spot welding, SPR joining does not make the harmful gas and $CO_2$ and needs less energy consumption. In this study, static and fatigue tests were conducted using tensile-shear specimens with Al-5052 plates for evaluation of fatigue strength of the SPR joints. During SPR joining process for the specimen, using the current sheet thickness and a rivet, the optimal applied punching force was found to be 21 kN. And, the maximum static strength of the specimen produced at the optimal punching force was 3430 N. During the fatigue tests for the specimens, interface failure mode occurred on the top substrate close to the rivet head in the most high-loading range region, but on the bottom substrate close to the rivet tail in the low -loading range region. There was a relationship between applied load amplitude $P_{amp}$ and lifetime of cycle N for the tensile-shear, $P_{amp}=3395.5{\times}N^{-0.078}$. Using the stress-strain curve of the Al-5052 from tensile test, the simulations for fatigue specimens have been carried out using the implicit finite element code ABAQUS. The relation between von-Mises equivalent stress amplitude and number of cycles was found to be ${\sigma}_{eq}=514.7{\times}N^{-0.033}$.

2축 인장을 받는 철근콘크리트의 구성방정식 (Constitutive Law of Reinforced Concrete Subjected to Biaxial Tension)

  • 조재열;김남식;조남소;전영선
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.69-77
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    • 2003
  • 콘크리트의 응력-변형률 관계 곡선을 도출하기 위하여 총 13개의 철근콘크리트 패널실험체를 이용하여 1축 및 2축 인장실험을 수행하였다. 실험결과를 이용하여 콘크리트의 인장 응력-변형률 관계곡선의 모델을 수식으로 제안하였다. 주요 실험변수로는 철근비와 도입된 2축 하중비가 고려되었다. 또한 초기균열하중을 이용하여 인장-인장 영역에서의 파괴포락선을 제시하였다. 실험결과 콘크리트는 균열 이후에도 인장에 어느 정도 견디는 것으로 나타났다. 그러나 본 연구에서 제안한 콘크리트의 응력-변형률 관계 곡선은 철근의 방향과 하중의 방향 혹은 주응력의 방향이 일치하는 경우에 가장 적합할 것으로 판단된다.

고강도 폴리머 콘크리트 휨부재의 응력블럭 (Stress Block of High Strength Polymer Concrete Flexural Members)

  • 김관호;김남길;연규석
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.638-644
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    • 2002
  • 본 연구에서는 압축강도 1400 kgf/$\textrm{cm}^2$ 를 갖는 불포화 폴리에스터 폴리머 콘크리트를 이용하여 제작한 C형 시험체에 대한 편심압축 시험을 통하여 폴리머 콘크리트 휨부재의 응력-변형률 관계를 구명하고 등가직사각형 응력블럭의 파라미터 $\alpha$, $\beta$1, ${\gamma}$를 산출하였다. 아울러 인장철근비를 달리하는 5종의 전단스팬비 4.0인 철근 보강 폴리머 콘크리트 보에 대한 휨시험에서 얻어진 극한모멘트 시험값과 C형 시험체 응력-변형률 곡선에서 산출되는 파라미터 $\alpha$=0.61, $\beta$1=0.73 를 이용하여 계산된 이론적인 극한모멘트 값을 비교하여 보았던 바, 인장철근비가 0.50 $\rho$b 이상일때 시험값과 이론값이 비교적 잘 부합됨을 확인 할 수 있었다. 그러나 폴리머 콘크리트 휨 부재에 대한 보다 정확한 설계기준의 마련을 위해서는 압축강도와 크기를 변수로 하는 C형 시험체에 대한 보다 많은 시험을 통한 파라미터의 체계적인 연구가 필요하다.

Dedicated preparation for in situ transmission electron microscope tensile testing of exfoliated graphene

  • Kim, Kangsik;Yoon, Jong Chan;Kim, Jaemin;Kim, Jung Hwa;Lee, Suk Woo;Yoon, Aram;Lee, Zonghoon
    • Applied Microscopy
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    • 제49권
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    • pp.3.1-3.7
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    • 2019
  • Graphene, which is one of the most promising materials for its state-of-the-art applications, has received extensive attention because of its superior mechanical properties. However, there is little experimental evidence related to the mechanical properties of graphene at the atomic level because of the challenges associated with transferring atomically-thin two-dimensional (2D) materials onto microelectromechanical systems (MEMS) devices. In this study, we show successful dry transfer with a gel material of a stable, clean, and free-standing exfoliated graphene film onto a push-to-pull (PTP) device, which is a MEMS device used for uniaxial tensile testing in in situ transmission electron microscopy (TEM). Through the results of optical microscopy, Raman spectroscopy, and TEM, we demonstrate high quality exfoliated graphene on the PTP device. Finally, the stress-strain results corresponding to propagating cracks in folded graphene were simultaneously obtained during the tensile tests in TEM. The zigzag and armchair edges of graphene confirmed that the fracture occurred in association with the hexagonal lattice structure of graphene while the tensile testing. In the wake of the results, we envision the dedicated preparation and in situ TEM tensile experiments advance the understanding of the relationship between the mechanical properties and structural characteristics of 2D materials.

복합노화를 받는 EPDM 고무의 가속수명예측 (Accelerated Life Prediction of Ethylene-Propylene Diene Monomer Rubber Subjected to Combined Degradation)

  • 한승욱;곽승범;최낙삼
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.505-511
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    • 2014
  • 내연기관의 냉각기 고무호스에 사용되는 EPDM 고무는 열과 기계적 하중을 받는 동시에 국부적으로 형성된 전기적 스트레스를 받아 복합적인 노화가 발생한다. 본 연구에서는 EPDM 고무의 전기화학적 복합노화 시험을 하고, 아레니우스 관계식을 이용하여 노화온도($60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$)에 따른 가속수명 예측식을 구하였다. 수명에 영향을 미치는 인장변형률(5%, 10%)을 반영하여 예측식의 기울기($E_a/R$) 및 아레니우스 상수(C)를 고려한 수정된 수명예측 식을 제안하였다. 이를 통해 노화온도와 인장변형률에 영향을 받은 EPDM 고무의 수명을 예측하였고, 수정된 수명예측 시간이 실제 실험결과의 편차 범위 이내에서 일치함을 확인하였다.

휨인장강도 평가 방법에 따른 콘크리트 원형패널의 휨거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Flexural Behavior of the Round Concrete Panels according to the Evaluation Method of Biaxial Flexural Tensile Strengths)

  • 김지환;지광습
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.479-486
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    • 2011
  • 이 연구에서는 휨인장강도 평가 방법에 따른 무근 콘크리트 원형패널의 휨거동을 비교하기 위해 유한요소해석과 실험을 수행하였다. 이를 위해 ASTM C 1550 round panel test(RPT) 시험법과 biaxial flexure test(BFT) 시험법을 적용하여 콘크리트 원형패널의 휨인장강도를 측정하였으며, 두 원형패널에 작용하는 응력 분포를 알아보기 위하여 패널의 아랫면 중앙에 두 개의 변형률 게이지가 직교하도록 부착하여 하중-변형률 관계를 측정하였다. 실험 결과 RPT 시험체와 BFT 시험체의 파괴 형상은 유사하게 관찰되었으며, 두 시험체 모두 중앙 아랫면의 하중-변형률 관계 또한 모든 방향에 일정한 것으로 나타나, 시험 시 등방성 휨인장응력 상태에 놓이는 것을 확인할 수 있었다. RPT 시험에 의한 평균 휨인장강도가 BFT의 경우보다 29% 더 큰 것으로 나타났다. 두 시험체의 휨인장강도 분포 모두 정규분포를 보이는 것으로 나타났으며, RPT 휨인장강도의 변동계수(coefficient of variation)와 BFT의 변동계수는 각각 8%와 6%로 측정되었다. 이는 BFT 시험을 통하여 신뢰할 수 있는 이방향 휨인장강도 측정이 가능한 것으로 판단된다.