• 한국자동차공학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.181-190
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• 2004

The interest of the fatigue life of rubber components such as engine mounts is increasing according to the extension of warranty period of the automotive components. Automotive engine mounts get damaged due to thermal and mechanical loadings. This paper discusses a fatigue life prediction of the 3-dimensional dumbbell specimens for natural rubber compound considering the effects of maximum strain and heat aging temperature. Displacement controlled fatigue life tests were performed using specimens with different levels of maximum strain and various hardness. The basic mechanical properties test and the fatigue test of aged rubber specimen under normal and elevated temperature were executed. A procedure to predicted the fatigue life of vulcanized natural rubber material based on the maximum strain method was proposed, and then this curve was in good agreement with fatigue test data less than 200% error range.

• Computers and Concrete
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• 제15권2호
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• pp.183-198
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• 2015

Chloride ingress implies a complex interaction between physical and chemical process, in which heat, moisture and chloride ions transport through concrete cover. Meanwhile, reinforced concrete structure itself undergoes evolution due to variation in temperature, relative humidity and creep effects, which can potentially change the deformation and trigger some micro-cracks in concrete. In addition, all of these process show time-dependent performance with complex interaction between structures and environments. In the present work, a time-dependent behavior of chloride transport in reinforced concrete beam subjected to flexural load is proposed based on the well-known section fiber model. The strain state varies because of stress redistribution caused by the interaction between environment and structure, mainly dominated by thermal stresses and shrinkage stress and creep. Finally, in order to clear the influence of strain state on the chloride diffusivity, experiment test were carried out and a power function used to describe this influence is proposed.

• Advances in concrete construction
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• 제15권4호
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• pp.269-286
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• 2023

In the present study, we aim to utilize the numerical solution frequency results of functionally graded beam under thermal and dynamic loadings to train and test an artificial neural network. In this regard, shear deformable functionally-graded beam structure is considered for obtaining the natural frequency in different conditions of boundary and material grading indices. In this regard, both analytical and numerical solutions based on Navier's approach and differential quadrature method are presented to obtain effects of different parameters on the natural frequency of the structure. Further, the numerical results are utilized to train an artificial neural network (ANN) using AdaGrad optimization algorithm. Finally, the results of the ANN and other solution procedure are presented and comprehensive parametric study is presented to observe effects of geometrical, material and boundary conditions of the free oscillation frequency of the functionally graded beam structure.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.668-673
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• 2015

마이크로파 열분해 시스템을 이용하여 Ce 담지량이 다른 알루미나 촉매의 $CF_4$ 분해에 대한 연구를 실시하였다. 마이크로파 발열체로는 실리콘카바이드를 사용하였다. 각 촉매의 결정상은 XRD로 관찰하였으며 $CF_4$의 분해율은 GC-TCD를 사용하였다. $500^{\circ}C$ 반응온도에서 10 wt% Ce로 개질화한 알루미나가 개질화하지 않은 알루미나에 비해 $CF_4$ 분해율이 높았다. 반응속도상수 k값은 $Ce(20)/Al_2O_3=Ce(0)/Al_2O_3 순이었다. XRD 패턴은 $Ce(0)/Al_2O_3$에서는 반응 전후의 차이가 나타나지 않았으며 $Al_2O_3$의 결정구조만 관찰되었다. 반면에 Ce를 담지한 촉매에서는 산화알루미늄와 산화세륨의 혼합형으로 나타났다. 본 연구의 결과 Ce를 담지한 $Al_2O_3$촉매는 Ce를 담지하지 않은 촉매에 비해 동일한 분해율을 가지면서 반응온도를 $200^{\circ}C$ 정도를 낮출 수 있음을 보여주었다. 또한 cerium sulfate의 적정비율은 5~10 wt%임을 보여주었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.152-162
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• 2005

Coolant rubber hoses for automobile radiators can be degraded and thus failed due to the influence of contacting stresses of air and coolant liquid under the thermal and mechanical loadings. In this study, test analysis was carried out for evaluating the degradation and failure mechanisms of coolant hose materials. Two kinds of EPDM rubber materials applicable to the hoses were adopted: commonly-used ethylene-propylene diene monomer(EPDM) rubbers and EPDM rubbers with high resistance against electro-chemical degradation (ECD). An increase of surface hardness and a large reduction of failure strain were shown due to the formation of oxidation layer for the specimens which had been kept in a high temperature air chamber. Coolant ageing effects took place only by an amount of pure thermal degradation. The specimens degraded by ECD test showed a swelling behavior and a considerable increase in weight on account of the penetration of coolant liquid into the skin and interior of the rubber specimens. The ECD induced material softening as well as drastic reduction in strength and failure strain. However EPDM rubbers designed for high resistance against ECD revealed a large improvement in reduction of failure strain and weight. This study finally established a procedure for reliability analysis and evaluation of the degradation and failure mechanisms of EPDM rubbers used in coolant hoses for automobile radiators.

• 한국가스학회지
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• 제8권3호
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• pp.8-15
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• 2004

본 논문은 내부탱크 바닥판의 중심부에서 바닥판의 가장자리인 코너부로 연결되는 반경 방향의 거리를 따라서 바닥판에 걸리는 von Mises 응력, 변위량, 회전 뒤틀림 모멘트를 나타내고 있다. 계산결과에 의하면 내부탱크를 냉각하는 초기과정에서 LNG의 충진율, 즉 LNG와 직접 접촉하는 반경방향 거리는 내부탱크의 바닥판에 대하여 중요한 영향을 미치게 된다. 내부탱크에 공급된 $-162^{\circ}C$의 액상 LNG와 내부에서 증발된 $-80^{\circ}C$의 LNG 가스가 내부탱크의 바닥판과 환상판, 측벽면 등에 접촉하면서 온도차 하중에 의한 열적거동 특성을 위치에 따라 서로 다르게 보여주고 있다. 유한요소해석 결과로부터, LNG의 증발가스와 초저온 액체($-162^{\circ}C$)에 의한 온도차는 바닥판의 열적 불안정성을 일으키는 원인으로 작용하며, 이러한 열적 뒤틀림 현상은 내부탱크 시스템의 안전성을 위협할 수도 있다.

• 터널과지하공간
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• 제21권1호
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• pp.66-81
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• 2011

암반 내 균열 생성, 진전, 파괴 등과 같은 지하 암반의 역학적 거동과 이들 균열을 통한 지하수 유동 및 온도 변화에 기인한 열응력이 역학적 거동에 미치는 상호작용을 모델링하기 위한 수치해석코드를 개발하였다. 개발된 수치해석코드에서는 기존의 2차원 FRACOD(Shen & Stephasson, 1993)에 열-역학 및 수리-역학 상호 거동을 모델링하기 위한 해석모듈을 개발하여 추가하였다. 열-역학 연계를 위해서는 가상열원법과 시간전진기법을 도입하였으며, 수리-역학 연계에서는 양해법에 의한 반복기법을 적용하였다. 수치해석결과와 해석해와의 비교를 통해 개발된 해석모듈의 유용성을 검증하고 해석사례를 통해 온도변화에 따른 열균열 발생 및 수압파쇄과정에서의 균열 진전 양상과 같은 절리암반 복합거동을 잘 표현할 수 있음을 확인하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제41권6호
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• pp.899-910
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• 2021

A 4-unknown shear deformation theory is applied to investigate the vibration of functionally graded plates under thermal environment. The plate is fabricated from a functionally graded material mixed of ceramic and metal with continuously varying material properties through the plate thickness. Three types of thermal loadings, uniform, linear and nonlinear temperature rises along the plate thickness are taken into account. The present theory contains four unknown functions as against five or more in other higher order shear deformation theories. The through-the-thickness distributions of transverse shear stresses of the plate are considered to vary parabolically and vanish at upper and lower surfaces. The present model does not require any problem dependent shear correction factor. Analytical solutions for the free vibration analysis are derived based on Fourier series that satisfy the boundary conditions (Navier's method). Benchmark solutions are firstly considered to evaluate the accuracy of the proposed model. Comparisons with the solutions available in literature revealed the good capabilities of the present model for the simulations of vibration responses of FG plates. Some parametric studies are carried out for the frequency analysis by varying the volume fraction profile and the temperature distribution across the plate thickness.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권3호
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• pp.25-29
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• 2022

최근 전자 패키징 기술의 중요성이 대두되며, 칩들을 평면 외 방향으로 쌓는 이종 집적 기술이 패키징 분야에 적용되고 있다. 이 중 2.5D 집적 기술은 실리콘 관통 전극를 포함한 인터포저를 이용하여 칩들을 적층하는 기술로, 이미 널리 사용되고 있다. 따라서 다양한 열공정을 거치고 기계적 하중을 받는 패키징 공정에서 이 인터포저의 기계적 신뢰성을 확보하는 것이 필요하다. 특히 여러 박막들이 증착되는 인터포저의 구조적 특징을 고려할 때, 소재들의 열팽창계수 차이에 기인하는 열응력은 신뢰성에 큰 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 논문에서는 실리콘 인터포저 위 와이어 본딩을 위한 금속 패드의 열응력에 대한 기계적 신뢰성을 평가하였다. 인터포저를 리플로우 온도로 가열 후 냉각 시 발생하는 금속 패드의 박리 현상을 관측하고, 그 메커니즘을 규명하였다. 또한 높은 냉각 속도와 시편 취급 중 발생하는 결함들이 박리 양상을 촉진시킴을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권5호
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• pp.368-376
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• 2005

자동차용 냉각기 호스는 열과 기계적 하중 하에서 공기와 부동액의 접촉 스트레스로 인해 노화와 고장이 일어날 수 있다. 본 연구에서는 냉각기 호스재료인 EPDM(ethylene-propylene diene monomer)고무에 대해 열가속 및 산소 스트레스, 전기화학적 스트레스에 의한 표피층의 노화거동을 비파괴 평가하였다. 열가속 및 산소노화 시험결과 신장률의 저하와 함께 IRHD(International Rubber Hardness Degrees)경도가 증가하였다. 전기화학적 노화(electro-chemical degradation: ECD) 시험에서는 에틸렌글리콜 수용액의 침투로 인해 무게가 증가하였으며 신장률과 경도는 크게 저하되었다 또한 에틸렌글리콜 수용액이 표피층뿐만이 아니라 내부에까지 침투하여 고무내부구조와 미크로경도분포가 깊이에 따라 변화되었다. 즉, 열가속 및 산소노화와 ECD 노화는 미크로 경도와 화학구조분석에 의해 비파괴적 특성 평가가 가능함을 보였다.