• 센서학회지
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• 제5권5호
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• pp.69-77
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• 1996

Pt/Cr 이중층과 E-beam으로 증착된 산화막으로 구성된 발열체의 발열특성과 열처리 온도에 따른 Pt/Cr 이중층의 전기적, 구조적 특성을 살펴보았다. E-beam으로 증착된 산화막을 갖는 발열체의 표면 방사율(${\varepsilon}$)은 0.5임을 열전대와 I.R. Thermo-Vision System을 통하여 확인할 수 있었다. 한편 열처리전 Pt/Cr의 면저항은 Cr의 두께와는 무관한데, 이는 백금과 크롬의 계면에 형성된 산화크롬에 의한 것으로 사료되며, 열처리 온도가 증가함에 따라 Cr의 외부확산이 증대되고, Pt(220)면의 결정립이 성장함을 AES 분석결과와 SEM 촬영, XRD 분석을 통하여 알 수 있었다. 열처리 온도에 따른 특성 분석결과, $500^{\circ}C$에서 열처리한 Pt/Cr 이중층이 안정된 결정구조를 갖음을 XRD, AES 분석결과로 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권4호
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• pp.36-43
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• 2018

연소 중 고온, 고압, 고속의 연소가스가 작용하는 노즐조립체는 다양한 부품(목삽입재/내열재/구조체)이 접촉/접착의 형태로 조립되며, 유동(경계층 유동장)-열(기계/화학적 삭마, 숯 등 열반응, 열전달)-구조(마찰, 접촉, 접착, 동적거동 및 열응력)적 복합하중이 내부에 작용하며 복잡한 거동을 보이기 때문에 정확한 구조적 안전성을 계산하는데 한계가 있다. 본 연구는 연소시험 후 목삽입재 깨짐 현상이 발생한 노즐조립체에 대해 연소시간 중 열-구조적 거동분석을 해석적으로 수행하였다. 연소시간 중 시간별/위치별로 유동해석에서 계산된 내부압력과, 열반응을 고려한 열해석(Thermal Surface Reaction & Ablation Analysis)에서 계산된 노즐 표면의 삭마량 및 대류열전달계수가 구조해석의 경계/하중조건으로 부여된 후 열-변형 해석이 수행되는 연동해석(Co-simulation)기법을 사용하였다. 특히 구조해석 시각 부품별 경계면의 접착/접촉/마찰조건을 달리하며 연소시험 시 계측된 변형률값과 비교하여 가장 유사한 연소 중 거동분석 조건을 도출하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권5호
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• pp.432-439
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• 2015

MEMS 고체 추력기 모듈은 MEMS 고체 추력기와 MEMS 추력기 제어보드로 구성된다. MEMS 고체 추력기는 학문적 연구개발 목적으로 개발되었기 때문에 발사환경을 고려한 설계 및 시험이 이루어지지 않아 이를 큐브위성에 탑재 및 궤도검증을 위해서는 설계 시 추력기 모듈로의 발사 하중이 최소화 되도록 하는 위성체 시스템 레벨에서의 설계노력이 요구된다. 본 논문에서는 MEMS 고체 추력기의 조립 및 시험과정에서의 탈장착 용이성 및 발사환경에서의 구조건전성 확보를 위해 브래킷을 이용한 구조설계를 제안하였으며, 준정적해석과 랜덤해석 및 진동시험을 통해 설계의 유효성을 검증하였다. 또한, 본 논문에서 제안한 스프링 핀을 이용한 MEMS 추력기와의 전기적 체결방식은 발사 진동에서의 구조건전성 확보에 유효함을 입증하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제24권3호
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• pp.287-295
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• 2007

Three phosphorus functional groups were introduced in one structural unit of polymer backbone to enhance the flame retardancy of PU coatings. In the first step, we synthesized tetramethylene bis(orthophosphate) (TBOP) that contained two phosphorus functional groups in one structural unit. In the next step, we synthesized modified polyesters (ATBTP-10C, -20C, -30C) that contained triphosphorus group using TBOP, 1,4-butanediol, trimethylolpropane, adipic acid, and another functional monomer, phenylphosphonic acid (PPA). The amount of PPA in ATBTPs was adjusted from 10 wt% to 30 wt%. The structure and characteristics of ATBTPs were examined using FT-IR, NMR, GPC, and TGA analysis. From the thermo-behavior test of diphosphorus modified polyester (ATBT) and ATBTPs, the afterglow of ATBT, ATBTP-10C, ATBTP-20C, and ATBTP-30C were 24.7, 27.1, 29.0, and 31.7%, respectively. It was found from this result that the afterglow increased with the amount of PPA component.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권9호
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• pp.3112-3121
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• 2021

One of the major factors affecting the life span of a Reactor Pressure Vessel (RPV) is the Pressurised Thermal Shock (PTS). PTS is a thermo-mechanical load on the RPV wall due to steep temperature gradients and structural load created by internal pressure of the fluid within the RPV. Safe operating life of a nuclear power plant is ensured by carrying out fracture analysis of the RPV against thermal shock. Carrying out fracture tests on RPV/large scale components is not always feasible. Hence, studies on laboratory level specimens are necessary to validate and supplement the prototype results. This paper aims to study the fracture behaviour of standard Compact Tension [C(T)] specimens, made of RPV steel 20MnMoNi55, subjected to thermal shock through experimental and numerical investigations. Fracture tests have been carried out on the C(T) specimens subjected to thermal transient load and tensile load to quantify the effect of thermal shock. Crack resistance curves are obtained from the fracture tests as per ASTM E1820 and compared with those obtained numerically using XFEM and a good agreement was found. A quantitative study on the crack tip plastic zone, computed using cohesive segment approach, from the numerical analyses justified the experimental crack initiation toughness.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제90권1호
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• pp.1-18
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• 2024

The present study conducts a thorough analysis of thermal vibrations in functionally graded porous nanocomposite beams within a thermal setting. Investigating the temperature-dependent material properties of these beams, which continuously vary across their thickness in accordance with a power-law function, a finite element approach is developed. This approach utilizes a nonlocal strain gradient theory and accounts for a linear temperature rise. The analysis employs four different patterns of porosity distribution to characterize the functionally graded porous materials. A novel two-variable shear deformation beam nonlocal strain gradient theory, based on trigonometric functions, is introduced to examine the combined effects of nonlocal stress and strain gradient on these beams. The derived governing equations are solved through a 3-nodes beam element. A comprehensive parametric study delves into the influence of structural parameters, such as thicknessratio, beam length, nonlocal scale parameter, and strain gradient parameter. Furthermore, the study explores the impact of thermal effects, porosity distribution forms, and material distribution profiles on the free vibration of temperature-dependent FG nanobeams. The results reveal the substantial influence of these effects on the vibration behavior of functionally graded nanobeams under thermal conditions. This research presents a finite element approach to examine the thermo-mechanical behavior of nonlocal temperature-dependent FG nanobeams, filling the gap where analytical results are unavailable.

• Composites Research
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• 제13권6호
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• pp.23-29
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• 2000

층상구조재료가 갖는 약점으로는 구성재료층 간의 열.기계적 특성 차이로 인하여 내부응력이 발생되고 비틀림 변형이 유발되어 형상 제어가 매우 어려울 뿐만 아니라, 반복적인 열 하중으로 인해 열이력을 받을 경우 접합부에서의 파손이 생길 수 있다는 것이다. 최근 층상구조에서 조직 혹은 조성이 점차적으로 변하는 계면을 삽입한 경사조성재료는 열.기계적 변형특성 차이에 의한 재료의 손상을 최소화시킬 수 있으나, 용도에 적합한 구조설계를 위해서 열.기계적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 전자패키징용 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 기하학적 구조와 온도변화에 따른 곡면화 변형 및 내부응력분포를 해석하고자 하였다. 한편 층상구조 $Al-SiC_p$ 경사조성 복합재료의 열변형량을 측정하고 내부응력분포를 실험적으로 구하여, 이론적으로 계산한 결과와 비교하였다. 본 연구의 해석결과는 경사조성 층상구조재료의 최적구조 설계에 유용하게 적용할 수 있다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제49권1호
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• pp.41-64
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• 2014

The main objective of this article is the exploitation of a stochastic hybrid mesh-free method based on stochastic generalized finite difference (SGFD), Newmark finite difference (NFD) methods and Monte Carlo simulation for thermoelastic wave propagation and coupled thermoelasticity analysis based on GN theory (without energy dissipation). A thick hollow cylinder with Gaussian uncertainty in mechanical properties is considered as an analyzed domain for the problem. The effects of uncertainty in mechanical properties with various coefficients of variations on thermo-elastic wave propagation are studied in details. Also, the time histories and distribution on thickness of cylinder of maximum, mean and variance values of temperature and radial displacement are studied for various coefficients of variations (COVs).

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제64권6권
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• pp.683-693
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• 2017

According to a generalized nonlocal strain gradient theory (NSGT), dynamic modeling and free vibrational analysis of nanoporous inhomogeneous nanoplates is presented. The present model incorporates two scale coefficients to examine vibration behavior of nanoplates much accurately. Porosity-dependent material properties of the nanoplate are defined via a modified power-law function. The nanoplate is resting on a viscoelastic substrate and is subjected to hygro-thermal environment and in-plane linearly varying mechanical loads. The governing equations and related classical and non-classical boundary conditions are derived based on Hamilton's principle. These equations are solved for hinged nanoplates via Galerkin's method. Obtained results show the importance of hygro-thermal loading, viscoelastic medium, in-plane bending load, gradient index, nonlocal parameter, strain gradient parameter and porosities on vibrational characteristics of size-dependent FG nanoplates.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.381-384
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• 2000

Multi-disciplinary optimization design concept can provide a solution to many engineering problems. In the field of structural analysis, much development of size or topology optimization has been achieved in the application of research. This paper demonstrates an optimum design of a multi-layer cylindrical tube which behaves thermoelastically. A multi-layer cylindrical tube that has several different material properties at each layer is optimized within allowable stress and temperature range when mechanical and thermal loads are applied simultaneously. To analyze these problems using an efficient and precise method, the optimization theories are adopted to perform thermoelastic finite element analysis.