전기영동전착법은 제작장치와 공정이 간단하고 두께제어 및 다양한 형태의 초전도 막과 선재 제작이 가능한 경제적 효율성과 기술적 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 전착공정 개발을 통한 분말의 치밀성 및 배향성 향상을 위한 최적화 방안과, 건조 및 열처리 과정에서의 크랙 및 기공현상과 같은 문제점을 극복할 수 있는 균일한 표면의 확보에 관한 연구를 수행하였으며 전기영동전착 초전도 후 막 테이프 제조를 위한 공정의 최적화 방안에 대하여 연구하였다. YBCO 초전도 후막의 균일한 표면과 초전도특성 향상을 위한 공정개선방법으로는 수직방향 교류전계 인가 방식을 적용한 시스템을 최초로 개발하여 전기영동전착 공정에 적용하였다. 본 연구에서 제안한 수직방향 교류전계 인가 방식은 경제적 효율성을 위하여 60 Hz의 25∼120 V/cm의 상용전원을 사용하였으며, 제작된 후막은 기공과 크랙현상이 제거된 균일한 후막으로 여기서 얻어진 대표적인 특성 값들은 임계온도(Tc,zero) 90 K, 임계전류밀도 3419 A/$\textrm{cm}^2$의 값을 얻었다. 직류 전착전계만을 사용하여 제작된 후막의 임계전류밀값인 2354 A/$\textrm{cm}^2$에 비하여 45% 이상 향상된 특성을 확보하였다.
The degradation mechanisms of thermal barrier coatings (TBCs) were investigated in different thermal fatigue condition in terms of microstructural analyses. The isothermal and cyclic oxidation tests were conducted to atmospheric plasma sprayed-TBCs on NIMONIC 263 substrates. The delamination occurred by the oxide layer formation at the interface, the Ni/Cr-based oxide was formed after Al-based oxide layer grew up to ${\sim}10{\mu}m$ in the isothermal condition. In the cyclic oxidation with dwell time, the failure occurred earlier (500 hr) than in the isothermal oxidation (900 hr) at same temperature. The thickness of Al-based oxide layer of the delaminated specimen in the cyclic condition was ${\sim}4{\mu}m$ and the interfacial cracks were observed. The acoustic emission method revealed that the cracks generated during the cooling step. It was considered that the specimens were prevented from the formation of the Al-based oxide by cooling treatment, and the degradation mode in the cyclic test was dominantly interfacial cracking by the difference of thermal expansion coefficients of the coating layers.
This paper investigates the effect of prolonged high temperature exposure on concentric laminated $Al_2O_3-ZrO_2$ composites. An ultrafine scale microstructure with a cellular 7 layer concentric lamination with unidirectional alignment was fabricated by a multi-pass extrusion method. Each laminate in the microstructure was $2-3{\mu}m$ thick. An alternate lamina was composed of 75%$Al_2O_3$-(25%m-$ZrO_2$) and t-$ZrO_2$ ceramics. The composite was sintered at $1500^{\circ}C$ and subjected to $1450^{\circ}C$ temperature for 24 hours to 72 hours. We investigated the effect of long time high temperature exposure on the generation of residual stress and grain growth and their effect on the overall stability of the composites. The residual stress development and its subsequent effect on the microstructure with the edge cracking behavior mechanism were investigated. The residual stress in the concentric laminated microstructure causes extensive micro cracks in the t-$ZrO_2$ layer, despite the very thin laminate thickness. The material properties like Vickers hardness and fracture toughness were measured and evaluated along with the microstructure of the composites with prolonged high temperature exposure.
정보통신과 네트워크의 발전으로 인하여 정보에 대한 보안의 중요성이 날이 갈수록 심화되고 있다. 이러한 시점에서 암호시스템들이 발전하고 있으나 비례적으로 크랙 및 해킹의 기술도 발전되고 있다. 그러므로 본 논문에서는 바이트 가변연산을 이용하여 블록암호시스템을 설계하였다. 설계된 바이트 기반 블록암호시스템은 고정된 DC 및 LC를 발생시키지 않으므로 이러한 공격방법으로부터 안전하다는 장점을 가진다. 또한 기존 대칭형 암호시스템이 가지고 있던 처리속도와 비대칭 암호시스템이 가지고 있던 인증기능을 모두 포함함으로서 네트워크 기반에서의 정보통신발달에 많은 도움을 주리라 사료된다.
Installation of sensors networks for continuous in-service monitoring of structures and their efficiency conditions is a current research trend of paramount interest. On-line monitoring systems could be strategically useful for road infrastructures, which are expected to perform efficiently and be self-diagnostic, also in emergency scenarios. This work researches damage detection in composite concrete-steel structures that are typical for highway overpasses and bridges. The techniques herein proposed assume that typical damage in the deck occurs in form of delamination and cracking, and that it affects the peak power spectral density of dynamic curvature. The investigation is performed by combining results of measurements collected by long-gauge fiber optic strain sensors installed on monitored structure and a statistic approach. A finite element model has been also prepared and validated for deepening peculiar aspects of the investigation and the availability of the method. The proposed method for real time applications is able to detect a documented unusual behavior (e.g., damage or deterioration) through long-gauge fiber optic strain sensors measurements and a probabilistic study of the dynamic curvature power spectral density.
실제 구동 시 가장 취약한 부분인 탄소/탄소 브레이크 로터 디스크에 대해 강도실험을 수행하였다. 이 실험을 위해 탄소/탄소 브레이크 디스크 정적 강도 실험을 할 수 있는 시험 치구를 상용 유한요소 프로그램인 NISA를 이용하여 설계 제작하였다. 실제 동역학적인 구동 상태를 정역학적으로 묘사하기 위해 브레이크 디스크의 마찰면을 고정시킨 후 실제의 하중방향과 동일한 방향으로 하중을 로터 슬롯에 가하여 브레이크 디스크의 강도를 측정하였다. 또한 파손시 나타나는 파손 메카니즘은 키와 로터슬롯의 접촉부위에서부터 시작되는 모재 파손에 이은 층간 분리가 나타났고, 하중이 더욱 증가하자 로터슬롯의 노치 부분에서 최종파손으로 이어졌다.
Noh, Sam-Young;Meskouris, Konstantin;Harte, Reinhard;Kratzig, Wilfried B.
Structural Engineering and Mechanics
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제15권1호
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pp.53-70
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2003
The motivation of this paper is to introduce the modern technology of large-scale cooling tower design. Thereby the innovative design concept for the world's largest cooling tower with a height of 200 m is briefly presented (Harte & Kr$\ddot{a}$tzig 2002, Bush et al. 2002). The new concept was considered not only for safety, but also for preservation of the durability of the structure, because cracking damage in large cooling towers in general cause extremely high cost of maintenance and repair. The paper demonstrates numerically the damage process in large cooling towers (Kr$\ddot{a}$tzig et al. 2001), and describes some basics of the numerical finite element approach for damage propagation modelling of shell structure. A prototype is analysed to trace the progressive damage process, whereby the changes in the dynamical behaviour of the structure, as mirrored in its natural frequencies and the corresponding mode shapes, are presented and discussed. Finally, the example shows that such damage processes develop progressively over the life-time of the shell structure.
Hollow steel-reinforced concrete-filled GFRP tubular member is a new kind of composite members. Firstly set the mold in the GFRP tube (non-bearing component), then set the longitudinal reinforcements with stirrups (steel reinforcement cage) between the GFRP tube and the mold, and filled the concrete between them. Through the axial compression test of the hollow steel-reinforced concrete-filled GFRP tubular member, the working mechanism and failure modes of composite members were obtained. Based on the experiment, when the load reached the ranges of $55-70%P_u$ ($P_u-ultimate$ load), white cracks appeared on the surface of the GFRP tubes of specimens. At that time, the confinement effects of the GFRP tubes on core concrete were obvious. Keep loading, the ranges of white cracks were expanding, and the confinement effects increased proportionally. In addition, the damages of specimens, which were accompanied with great noise, were marked by fiber breaking and resin cracking on the surface of GFRP tubes, also accompanied with concrete crushing. The bearing capacity of the axially compressed components increased with the increase of reinforcement ratio, and decreased with the increase of hollow ratio. When the reinforcement ratio was increased from 0 to 4.30%, the bearing capacity was increased by about 23%. When the diameter of hollow part was decreased from 55mm to 0, the bearing capacity was increased by about 32%.
본 연구는 유치와 영구치의 법랑질과 상아질을 bur를 이용하여 삭제한 경우와 Er:YAG laser를 이용하여 삭제한 경우 형성되는 와동의 미세학적인 형태를 관찰하고 삭제 효과를 비교하기 위함이다. 유치와 영구치의 법랑질과 상아질을 #330 bur 와 5 Hz의 150mJ, 200mJ, 250mJ 그리고 300mJ 조사세기로 Er:YAG laser를 조사하여 1mm 두께의 표본이 삭제되는 시간을 측정하였다. 또한 삭제된 표면을 관찰하기 위해서 유치와 영구치 각각 5개에 #330 bur와 5Hz의 150mJ, 200mJ, 250mJ, 300mJ 조사세기로 Er:YAG laser를 1초동안 조사하여 횡단면과 종단면으로 나누어 관찰하였다. 1. Er:YAG 레이저를 사용하여 삭제한 경우 유치와 영구치, 법랑질과 상아질 모두 bur를 이용하여 삭제한 경우보다 삭제 시간이 길었다(P<0.05). 2. 법랑질을 삭제할 경우 bur를 사용시 영구치보다 유치에서 삭제시간이 더 길었다. 그러나 Er:YAG 레이저 사용시에는 유치와 영구치 사이에 유의한 차이를 보이지 않았다(P>0.05). 3. 상아질을 삭제할 경우 bur사용시 영구치에서 삭제시간이 더 길었으며 Er:YAG레이저 사용시 150mJ, 5Hz에서는 유의하게 영구치에서 더 긴 삭제시간을 보였으나 나머지 다른 출력의 레이저에서는 유의한 차이를 보이지 않았다(P<0.05). 4. SEM 관찰시 bur를 이용하여 치아를 삭제한 경우 치질유형에 관계없이 경계가 비교적 명확한 와동 변연을 보였다. 그러나 와동 변연에서 균열과 $10-100{\mu}m$의 microchipping이 관찰되었다. 와동벽은 회전식 bur에 따른 줄무늬 모양의 표면을 보이고 있었다. 편평한 와동저를 관찰할 수 있었으며 역시 와동벽과 마찬가지로 거친 표면을 보이고 있었다. 5. 레이저를 이용하여 치아를 삭제한 경우 와동의 변연이 명확하고 날카롭게 형성되었다. 와동의 상부의 직경은 조사에너지와 pulse repetition rate가 커질수록 점차 증가하였다. 와동벽은 불규칙하게 배열되었으며 와동의 변연이나 바닥에 비해 불규칙한 양상을 보여주었다. 와동저는 일반적으로 둥근 원추형이며 비교적 부드러운 표면을 보였다. 이상의 결과를 요약해보면 Er:YAG 레이저는 유치와 영구치에서 비슷한 삭제 시간이 소요되었다. 그러나, 법랑질보다는 상아질에 더 효과적인 것으로 나타났다. 실험 결과 레이저를 이용하여 치아를 삭제한 경우 bur사용에 비해 3배 이상의 삭제시간이 소요되었다. 그러나, 레이저를 이용하여 치아를 삭제할 경우 깨끗한 와동 변연이 형성되고 smear layer가 형성되지 않는 점이 장점으로 사료된다.
고강도 콘크리트를 사용한 기초 부재의 수화열 제어를 위하여 지연형과 표준형 콘크리트 배합설계를 제안하고, 합리적인 타설 높이 구현이 가능하도록 유한요소해석을 실시하였다. 또한, 실물 실험을 통하여 해석결과와 비교하여 온도응력 저감 효과를 평가하였다. $6.5m{\times}6.5m{\times}3.5m$ 크기의 대형 부재에 지연형 및 표준형 콘크리트를 수평분할 타설한 결과, 최고온도 $77^{\circ}C$에서 중심부와 표면부의 온도차를 $25^{\circ}C$ 이내로 관리가 가능한 것으로 나타났다. 또한, 유한요소해석에 의한 온도균열지수가 1.49로 나타나 온도균열에 발생하지 않는 것으로 예측되었다. 지연형 및 표준형 콘크리트의 수평분할 타설이 고강도 매스콘크리트의 수화열에 의한 온도 응력 해소에 효과가 있는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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