최근 건설되는 강교량은 지간의 장대화 및 교량으로서의 기능은 물론이고 외적 조형미, 유지관리, 공사기간과 수명주기 비용 등을고려한 구조적 단순함을 요한다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 극후판이나 TMCP 강과 같은 고성능 강의 사용이 요구된다. TMCP (Thermo-Mechanical Control Proces)법에 의해 제조되는 TMCP 강은 탄소당량이 적고, 조직이 미세하며, 강도 및 인성이 좋다. 최근에는 인장강도 60MPa급의 고강도 TMCP 강인 SM570-TMC 강이 개발되어 토목구조물에 일부 적용되고 있으며, 점차 그 영역을 확장하려는 추세에 있다. 하지만 이러한 고강도 TMCP 강을 강구조물에 적용하기 위해서는 그 재료적 특성뿐만 아니라 용접 시 발생하는 접합부의 역학적 특징을 명확히 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 고온인장실험을 통해서 SM570-TMC 강의 고온시의 기 계적 특성을 조사하였고, 이를 잔류응력 특징을 명확히 하였다.
PURPOSE. This in vitro study intended to investigate the mechanical and thermal characteristics of Valplast, and of polymethyl methacrylate denture base resin in which different esthetic fibers (E-glass, nylon 6 or nylon 6.6) were added. MATERIALS AND METHODS. Five groups were formed: control (PMMA), PMMA-E glass, PMMA-nylon 6, PMMA-nylon 6.6 and Valplast resin. For the transverse strength test the specimens were prepared in accordance with ANSI/ADA specification No.12, and for the impact test ASTM D-256 standard were used. With the intent to evaluate the properties of transverse strength, the three-point bending (n=7) test instrument (Lloyd NK5, Lloyd Instruments Ltd, Fareham Hampshire, UK) was used at 5 mm/min. A Dynatup 9250 HV (Instron, UK) device was employed for the impact strength (n=7). All of the resin samples were tested by using thermo-mechanical analysis (Shimadzu TMA 50, Shimadzu, Japan). The data were analyzed by Kruskal-Wallis and Tukey tests for pairwise comparisons of the groups at the 0.05 level of significance. RESULTS. In all mechanical tests, the highest values were observed in Valplast group (transverse strength: $117.22{\pm}37.80$ MPa, maximum deflection: $27.55{\pm}1.48$ mm, impact strength: $0.76{\pm}0.03$ kN). Upon examining the thermo-mechanical analysis data, it was seen that the E value of the control sample was 8.08 MPa, higher than that of the all other samples. CONCLUSION. Although Valplast denture material has good mechanical strength, its elastic modulus is not high enough to meet the standard of PMMA materials.
한국해양정보통신학회 2004년도 SMICS 2004 International Symposium on Maritime and Communication Sciences
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pp.9-15
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2004
The copolymerization of HEMA with different hydrophilic and hydrophobic co-monomers allows for the manipulation of their intrinsic properties. 2-Hydroxyethylmethacrylate (HEMA)-based hydrogels thus are of great interest due to their outstanding physico-mechanical properties and chemical stability. The idea to use HEMA in order to create thermo-sensitive polymers was based on our assumption that thermal-sensitivity comes from a suitable hydrophilic-hydrophobic balance of macromolecules. In this work we have chosen N-vinyl pyrrolidone as a hydrophilic co-monomer with the relatively hydrophobic HEMA due to its good polymerizing properties as well as its non-toxicity in a polymer state and deserved recognition as a biocompatible material. As a result, copolymerization of NVP and HEMA was successful in obtaining new types of thermo-sensitive polymers composed of hydrophilic and hydrophobic monomers.
Alloy 718 is normally used for the stationary and rotating parts of gas turbines due to its excellent combination of high temperature mechanical properties, formability and weldability. The mechanical properties of the Alloy 718 depend very much on grain size, as well as the strengthening phases, ${\gamma}'\;and\;{\gamma}'$. Direct aging is normally used to enhance tensile strengths at high temperatures. The grain structure of the superalloy components is mainly controlled during thermo-mechanical process by the dynamic, meta-dynamic recrystallization and grain growth. In this study, the influence of grain structure and heat treatment on tensile properties of direct-aged Alloy 718 was evaluated.
Microstructural analysis of a (${\alpha}+{\beta}$) Ti alloy was investigated to consider phase transformation in each step of the thermo-mechanical process using by SEM and TEM EDS. The TAF (Ti-6Al-4Fe) alloy was thermo-mechanically treated with solid solution at $880^{\circ}C$, rolling at $880^{\circ}C$ and annealing at $800^{\circ}C$. In the STQ state, the TAF microstructure was composed of a normal hcp ${\alpha}$ and metastable ${\beta}$ phase. In a rolled state, it was composed of fine B2 precipitates in an ${\alpha}$ phase, which had high Fe segregation and a coherent relationship with the ${\beta}$ matrix. Finally, in the annealing state, the fine B2 precipitates had disappeared in the ${\alpha}$ phase and had gone to the boundary of the ${\alpha}$ and ${\beta}$ phase. On the other hand, in a lower rolling temperature of $704^{\circ}C$, the B2 precipitates were more coarse in both the ${\alpha}$ and the boundary of ${\alpha}$ and ${\beta}$ phase. We concluded that microstructural change affects the mechanical properties of formability including rolling defects and cracks.
WB-PBGA 패키지를 구성하는 솔더볼 재료나 수지 복합재의 열-기계적 물성치는 온도에 대단히 큰 영향을 받을 뿐 아니라, 온도가 유지되는 시간에도 큰 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 무연 솔더 WB-PBGA 패키지의 변형 거동을 신뢰성 있게 해석하기 위하여 재료의 비선형성을 고려한 유한요소 해석을 수행하고 무아레 간섭계 실험결과와 비교하였다. 먼저 수지 복합재의 점탄성 거동을 파악하기 위해 수지 접합재와 패키지 기판으로 구성된 이종접합체를 대상으로 하여 수지 복합재의 온도와 시간에 종속적인 점탄성 거동에 대해 유한요소 해석을 수행하고 결과를 분석하였다. 무연 솔더가 실장된 WB-PBGA의 열-기계적 거동을 파악하기 위하여 솔더는 점소성 물성치를, 수지 복합재는 점탄성 물성치를 적용하여 온도 변화에 따르는 유한요소 변형해석을 수행하여 실험결과와 비교하였다. 결과적으로 패키지의 변형은 수지 복합재의 재료 모델에 따라 대단히 크게 달라지며, 수지 복합재는 온도와 시간에 영향을 받는 점탄성 물성으로 해석해야 함을 알 수 있었다. 본 논문에서와 같은 SAC 계열 무연 솔더 WB-PBGA 패키지의 경우 유리전이 온도가 $135^{\circ}C$ 정도로 비교적 높은 B-type 수지 복합재의 점탄성 물성치를 적용했을 때 상대적으로 신뢰성 있는 해석 결과를 얻을 수 있는 것으로 밝혀졌다.
This paper addresses the systematic procedure using sequential approach for the analysis of the coupled thermo-mechanical behavior of a steady rolling tire. Not only the knowledge of mechanical stresses but also of the temperature loading in a rolling tire are very important because material damage and material properties are significantly affected by the temperature. In general, the thermo-mechanical behavior of a pneumatic tire is highly complex transient phenomenon that requires the solution of a dynamic nonlinear coupled themoviscoelasticity problem with heat source resulting from internal dissipation and friction. In this paper, a sequential approach, with effective calculation schemes, to modeling this system is presented in order to predict the temperature distribution with reasonable sccuracies in a steady state rolling tire. This approach has the three major analysis modules-deformation, dissipation, and thermal modules. In the dissipation module, an analytic method for the calculation of the heat source in a rolling tire is established using viscoelastic theory. For the verification of the calculated temperature profiles and rolling resistance at different velocities, they were compared with the measured ones.
A multi-layered brick element fur the finite element method is developed for analyzing the three-dim-ensionally layered composite structures subjected to both thermal and mechanical boundary conditions. The element has eight nodes with one degree of freedom for the temperature and three for the display-ements at each node, and can contain arbitrary number of layers with different material properties with-in the element; the conventional element should contain one material within an element. Thus the total number of nodes and elements, which are needed to analyze the multi-layered composite structures, can be tremendously reduced. In solving the global equation, a partitioning technique is used to obtain the temperature and the displacements which are caused by both the mechanical boundary conditions and temperature distributions. The results by using the developed element are compared wish the commercial package, ANSYS and the conventional finite element methods, and they are in good agreement. It is also shown that the Number of nodes and elements can be tremendously reduced using the element without losing the numerical accuracies.
비전도성 충진재를 포함한 개선된 이방성 전도 접착제의 열적/기계적 특성과 이를 이용한 유기 기판용 플립 칩의 신뢰성에 미치는 충진재 양의 영향을 고찰하였다. 비전도성 충진재 양이 다른 개선된 이방성 접착제의 특성을 살펴보기 위해 differential scanning calorimeter (DSC), thermo-gravimetric analyzer (TGA), dynamic mechanical analyzer (DMA), thermo-mechanical analyzer (TMA)을 사용하였다. 비전도성 충진재의 양이 증가함에 따라 열팽창계수는 감소하였고, 상온에서의 storage modulus는 증가하였다. 추가로, 충진재의 양이 증가하면 DSC에 의한 유리전이온도와 TMA에 의한 유리전이온도도 증가하였다. 그러나 TGA 거동은 거의 변화가 없었다. 이방성 전도 접착제를 사용한 유기 기판 플립 칩의 신뢰성 테스트를 위해 열주기 시험, 고온고습 시험, 고온건조 시험을 수행하였는데, 주로 열주기 시험에서 이방서 전도 접착제의 열팽창계수의 영향이 컸다. 비전도성 충진재를 포함해서 낮은 열팽창계수와 높은 storage modulus를 갖는 이방성 전도 접착제에 의해 부착된 플립 칩의 신뢰성이 비전도성 충진재를 포함하지 않은 이방성 전도 접착제에 의한 플립 칩의 신뢰성보다 더 좋게 나타났다.
이 논문에서는 탄소/탄소 브레이크 제동중 시스템의 거동을 열탄성 해석을 수행하여 살펴보았고. 파손에 안정적인 디스크의 형상을 찾기 위하여 다양한 형상에 대한 3차원 응력해석을 수행하였다. 탄소/탄소 복합재료의 기계적 물성치가 적층면방향과 두께방향으로 측정되었다. 측정긴 기계적 물성치는 열탄성 해석과 3차원 응력해석을 위한 입력으로 사용 되었다. 로터 클립과 클립 리테이너 사이의 간격은 회전판의 하중전달 미케니즘에 있어서 중요만 인자이다. 간격변화는 기계적 변형과 열 변형으로 분리하여 고려하였다. 클립과 리테이터는 서로 접촉이 발생하지 않았으므로 해석 모델에서 리테이너와 리벳은 제외되었다. 로터 디스크는 반복대칭조건을 사용하여 모델링되었고, 로터 디스크와 로터 클립, 로터 클립과 키 드럼사이의 2중 접촉문제가 고려되었다. 3차인 응력해석의 결과로부터 브레이크 디스크의 키 홀 부분에 응력집중현상이 발생하는 것을 확인하였다. 응력분포는 키 홀 부분에서 접촉면의 회전각과 곡률반경의 변화에 따라 연구 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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