• Title/Summary/Keyword: 경도곡선

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유한요소해석에 의한 나노인덴테이션의 탄소성 변형에 관한 연구

  • 양현윤;조상봉;김지수;윤존도;김봉섭
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.273-273
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    • 2003
  • 나노인덴테이션은 압자를 수 $\mu\textrm{N}$의 힘으로 시편에 압입을 시켜 재료의 경도나 탄성계수와 같은 기계적 특성을 평가하는 압입경도 시험법이다. 압입 변위를 나노미터범위로 조절할 수 있어 기존에 접근할 수 없었던 박막의 기계적 특성을 평가하는데 응용이 넓어지고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션에서 제공되는 하중-변위곡선과 유한요소해석의 결과를 비교하여 유한요소해석의 신뢰성을 검증하고, 유한요소해석에서 여러 가지 재료의 특성에 따른 파일업과 싱크인 현상을 규명 하고자 한다.

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Development of a Soil Hardness Meter with Strain Gages (스트레인 게이지를 이용(利用)한 토양(土壤) 경도계(硬度計)의 개발(開發) (I))

  • Kim, Tae Han;Lee, Ki Myung;Jang, Ik Joo
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • v.1
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    • pp.95-100
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    • 1983
  • A soil hardness meter with strain gages was developed in order to measure the hardness of the soil. Soil hardness tests were conducted at the laboratory based on this measuring system. Also, these results were compard with that from the cone penetrometer which is widely used for this purpose. The following conclusions were drawn from the results. 1. Since the correlation coefficient of calibration curve obtained from the soil hardness meter with strain gages was 0.99876 and that of calibration curve obtained from the cone penetrometer with dial gage was 0.97150, the soil hardness meter with strain gages was more recomendable than that with dial gage for this purpose. 2. Standard deviations of soil hardness for sands and soil of paddy field when the soil hardness meter with strain gages was used were 6.794 and 8.271, respectively and that of soil hardness for sands and soil of paddy field when the cone penetrometer with dial gage was used were 7.490 and 9.169, respectively. Thus, the soil hardness meter with strain gages seemed to have lower measuring error than with dial gage.

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Texture Analysis of Gray-Scale Ultrasound Images for Staging of Hepatic Fibrosis (간 섬유화 단계 평가를 위한 회색조 초음파 영상 기반 텍스처 분석)

  • Eun Joo Park;Seung Ho Kim;Sang Joon Park;Tae Wook Baek
    • Journal of the Korean Society of Radiology
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    • v.82 no.1
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    • pp.116-127
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    • 2021
  • Purpose To evaluate the feasibility of texture analysis of gray-scale ultrasound (US) images for staging of hepatic fibrosis. Materials and Methods Altogether, 167 patients who had undergone routine US and laboratory tests for a fibrosis-4 (FIB-4) index were included. Texture parameters were measured using a dedicated in-house software. Regions of interest were placed in five different segments (3, 5, 6, 7, 8) for each patient. The FIB-4 index was used as the reference standard for hepatic fibrosis grade. Comparisons of the texture parameters between different fibrosis groups were performed with the Student's t-test or Mann-Whitney U-test. Diagnostic performance was evaluated by receiver operating curve analysis. Results The study population comprised of patients with no fibrosis (FIB-4 < 1.45, n = 50), mild fibrosis (1.45 ≤ FIB-4 ≤ 2.35, n = 37), moderate fibrosis (2.35 < FIB-4 ≤ 3.25, n = 27), and severe fibrosis (FIB-4 > 3.25, n = 53). Skewness in hepatic segment 5 showed a difference between patients with no fibrosis and mild fibrosis (0.2392 ± 0.3361, 0.4134 ± 0.3004, respectively, p = 0.0109). The area under the curve of skewness for discriminating patients with no fibrosis from those with mild fibrosis was 0.660 (95% confidence interval, 0.551-0.758), with an estimated accuracy, sensitivity, specificity of 64%, 87%, 48%, respectively. Conclusion A significant difference was observed regarding skewness in segment 5 between patients with no fibrosis and patients with mild fibrosis.

Deformation Behaviors of Materials under Nanoindentation and Their Simulation by Three Dimensional FEM Analysis (재료의 나노압입변형과 그에 대한 3차원 FEM분석)

  • 김지수;양현윤;김봉섭;윤존도;조상봉
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.38-38
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    • 2003
  • 최근 나노기술의 발달과 더불어 나노재료에 대한 특성평가 요구가 높아지고 있고, 따라서 나노스케일로 재료의 기계적 거동을 분석할 수 있는 나노인덴테이션 기법이 심도있게 연구되고 있다. 본 연구에서는 나노인덴테이션을 이용하여 여러 가지 재료의 탄성 소성 변형 거동을 관찰 조사하고 이를 다시 유한요소법(FEM)으로 모사하여 해석하였다. 나노인덴테이션으로 재료 표면에 압입하여 탄소성 변형을 일으켰으며 이때의 가하중과 변형깊이를 측정하여 하중-변형 곡선을 얻었다. 매우 작은 접촉응력 조건하에서는 탄성변형의 비율이 매우 높았는데 하중-변형 곡선으로부터 재료의 나노 경도와 탄성 계수값을 얻을 수 있었다. 실험적으로 얻은 하중-변형 곡선을 3 차원의 유한요소법(FEM)을 이용하여 모사하였는데 상호간에 매우 근접한 결과를 얻을 수 있었다. 이 때 압자의 모양, 압입 깊이, 재료의 종류, 둥을 변수로 하여 여러 가지 조건하에서 압입실험을 하였으며 그 결과를 유한요소법으로 모사하였다.

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시변환 쉬스 거동에 대한 탐침 전류 곡선의 해석

  • 김영우;조정희;임현의;한승희;이연희;김곤호
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.222-222
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    • 1999
  • 플라즈마 이온주입장치는 수십 kV의 음전압 펄스를 타겟에 인가하여 플라즈마 쉬스 전위에 의해 이온을 가속시켜 다차원 형태의 타겟 표면의 내마모성, 강도 및 경도를 쉽고 간단하게 증가시킬 수 있는 신기술 장비이다. 이때 인가되는 음전압 펄스는 펄스회로가 갖는 RC로 인하여 고유한 유한 오름시간의 음전압 펄스가 타겟에 인가되고 펄스 특성에 따라 타겟 주변에 시변환 쉬스가 형성되는데 시변환 쉬스에 대한 정확한 이해를 통해서 시편에 주입되는 이온의 양을 예측할 수 있다. 본 연구에서는 유도 결합형 플라즈마를 이용한 플라즈마 이온주입장치에서 평면 타겟 경우의 펄스 오름시간, 유지시간 및 내림시간 동안에 형성되는 쉬스의 거동 및 타겟의 크기가 쉬스에 미치는 영향을 실험적으로 관찰하고 이론결과와 비교하였다. 기존의 실험에서 펄스 유지시간 이후의 탐침전류 곡선에서 쉬스의 거동처럼 보였던 현상은 ion acoustic wave의 진행으로 보이며 위치에 따른 탐침 전류 곡선의 정확한 해석을 통하여 실제 플라즈마 이온주입장치내에서의 쉬스의 거동을 관찰할 수 있었다.

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Estimation of Hardness and Compressive Strength of SP-100 Aluminum Powder Epoxy (SP-100 알루미늄 분말 에폭시의 경도 및 압축 강도 평가)

  • Han, Jeong-Young;Kim, Myung-Hun;Kang, Sung-Soo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.36 no.9
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    • pp.1041-1046
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    • 2012
  • In this study, we performed experimental tests on five SP-100 aluminum powder epoxy specimens with several after-curing conditions in order to estimate their hardness with temperature and compressive strength. In the surface hardness test, it was found that the higher the after-curing temperature, the higher was the hardness. In particular, it was found that the hardness of the specimens in cases 3 and 4 was much higher than in the other cases. In addition, in the compression tests carried out to evaluate the compressive strength, it was found that the specimens showed relatively similar stiffness and strength with after-curing, and specimens with no after-curing showed compression stress-strain curves similar to those of thermoplastic resins.

Probabilistic Analysis of Fatigue Behavior of Induction Hardened Steel (고주파 열처리된 SAE1055 강의 피로거동 및 이의 확률론적 평가)

  • Lee, Seon-Ho;Lee, Seung-Pyo;Kang, Ki Weon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.3
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    • pp.429-436
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    • 2013
  • This study considers how the fatigue behavior and probabilistic properties of SAE1055 steel are related to its hardness level. SAE1055 steel was heat-treated using induction hardening. Five types of specimens were prepared (A: base material, B: through hardened material with HV390, C: through hardened material with HV510, D: through hardened material with HV700, and E: surface hardened material with HV700). Fatigue tests were performed under a stress ratio of R = -1 using a 4-point rotary bending fatigue tester. The fatigue behaviors were greatly influenced by the hardness, but the fatigue limit did not increase over a hardness of HV510. In addition, the effect of the hardness level on the failure mechanism was evaluated using a scanning electron microscope. The probabilistic properties of the fatigue life were investigated using a probabilistic S-N approach, and the effect of the hardness level on these properties was evaluated using a residue analysis.

Effect of Change in Water Content and NCO Index on the Static Comfort of Polyurethane Seat Foam Pad for Automobiles (물 함량과 NCO Index 변화가 자동차용 폴리우레탄 시트 폼 패드의 정적 안락감에 미치는 영향 고찰)

  • Lee, Byoung Jun;Lee, Sung Hoon;Choi, Kwon Yong;Kim, Sang-bum
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.28 no.1
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    • pp.57-63
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    • 2017
  • In this study, we identified how the water content change in various NCO index affects the static comfort of polyurethane seat foam pad for automobiles. In order to identify factors that affect the static comfort, a static load test was performed using UTM to plot a hysteresis curve. The hardness of the foam when it was modified by 25, 65%, hysteresis loop area, hysteresis loss (%), and Sag factor were also obtained. By measuring the swelling ratio, it was confirmed that, as the water content increased in a fixed NCO index, the hardness and crosslinking density increased while the restoring force decreased due to the increase of urea bond. Also the Sag factor decreased due to the increase of surface hardness. As the NCO index increased in a fixed water content, the urethane and urea bond reacted more with isocyanate, leading to an increase in hardness and decrease in restoring force.

Evaluation of the Mechanical Properties of Electroformed Multi-nano Layers by the Dynamic-Nano Indentation Method (동적 나노압침법과 유한요소 해석에 의한 전주된 Invar-Cu 복합 박막층의 기계적 특성 평가)

  • Gang, Bo-Gyeong;Han, Sang-Seon;Choe, Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2016.11a
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    • pp.201.1-201.1
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    • 2016
  • 전주된 Invar (Fe-35%Ni) 박판 위에 증착된 Cu 박막은 스퍼터 전력량이 증가할수록 증착속도가 증가하였다. Cu/Invar 박판이 Invar 박판보다 면저항 값이 34%로 작았다. Invar 박판 위에 Cu가 증착되면 최대자화와 투자율은 각각 40.3, 65.0 [%] 감소하였다. Cu 박막의 탄성하강강성도, 마찰계수, 피로한계는 각각 45, 0.130, 0.093 이었다. 동적 나노 압침법으로 얻은 Invaar/Cu 박막의 하중-시간-변위 곡선의 가장 큰 차이는 탄성하강강성도(elastic stiffness) 이었다. 미세경도와 나노경도의 실험적 관계식은 $Y[GPa]=9.18{\times}10^{-3}X[Hv]$ 이었다. 나노압침선단의 하중분포를 이차원 선형 및 비선형 유한요소해석을 통하여 1.0 [mN] 의 정적하중을 가한 Cu 박막은 486 [mN] 으로 예측되었다. 이는 표면탐침현미경으로 관찰한 압흔의 변형정도와 유사한 경향을 보였다.

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크립현상을 고려한 PMMA의 상온 나노압입실험에 대한 연구

  • 윤성원;김현일;강충길
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.133-133
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    • 2004
  • 박막이나 초미세 구조체의 경도 및 탄성계수 측정을 위한 나노 압입실험에서는 Oliver & Pharr가 제안한 하중-변위 측정 나노압입법이 널리 쓰이고 있다 위 실험법에서, 나노경도(nano-hardness; H$_{n}$)는 최대하중을 계산된 접촉면적 (A$_{c}$)으로 나누어 평가하고, 압입자 및 박막의 탄성성질을 포함하는 환산 탄성계수 (reduced modulus ; E$_{r}$)는 하중제거곡선의 초기 기울기인 접촉탄성강성 (S)를 이용하여 계산한다. 그러나, 하중-변위 측정 나노압입법에서는 탄성 및 소성변형만이 고려되고 시간 의존적 변형거동 (time dependent deformation; TDD)은 고려되지 않는다.(중략)

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