In this paper, two different experiments, namely, salt water spray and salt water immersion, were performed to reproduce the contact of composites with the seawater for three kinds of woven fabric composite material systems which would be used for the WIG(wing in ground effect)craft. After aging 140 days in the salt water environment, material properties of carbon/epoxy and glass/epoxy composite such as tensile, compressive and shear stiffness and strength, and inter-laminar shear strength (ILSS) were measured. By comparing baseline material properties with degraded ones, the effects of the salt water environment on the composite mechanical properties were evaluated. From the experiments, it was confirmed that the difference in aging conditions had very small influence on composite properties. And it was found that tensile strength of carbon/epoxy composites showed little degradation, but much more degradation was observed in glass/epoxy composites. And large degradations on matrix dominant properties were observed. The salt water could damage the fiber-matrix interface, matrix properties and the glass fiber.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.38
no.12
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pp.1345-1350
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2014
This paper presented analysis methods for adapting E-glass fiber/epoxy composite (GFRP) materials to an automotive leaf spring. It focused on the static behaviors of the leaf spring due to the material composition and its fiber orientation. The material properties of the GFRP composite were directly measured based on the ASTM standard test. A reverse implementation was performed to obtain the complete set of in-situ fiber and matrix properties from the ply test results. Next, the spring rates of the composite leaf spring were examined according to the variation of material parameters such as the fiber angles and resin contents of the composite material. Finally, progressive failure analysis was conducted to identify the initial failure load by means of an elastic stress analysis and specific damage criteria. As a result, it was found that damage first occurred along the edge of the leaf spring owing to the shear stresses.
Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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v.12
no.2
s.35
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pp.121-128
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2005
Solder joints in microelectronic devices are frequently operated at an elevated temperature in service. They also experience plastic deformation caused by temperature excursion and difference in thermal expansion coefficients. Deformed solders can go through a recovery and recrystallization process at an elevated temperature, which would alter their microstructure and mechanical properties. In this study, to predict the changes in mechanical properties of Pb-free solder joints at high temperatures, the high temperature microhardness of several Pb-free and composite solders was measured as a function of temperature, deformation, and annealing condition. Solder alleys investigated include pure Sn, Sn-0.7Cu, Sn-3.5Ag, Sn-3.8Ag-0.7Cu, Sn-2.8Ag-7.0Cu (composite), and Sn-2.7Ag-4.9Cu-2.9Ni (composite). Numbers are all in wt.$\%$ unless specified otherwise. Solder pellets were cast at two cooling rates (0.4 and $7^{\circ}C$/s). The pellets were compressively deformed by $30\%$ and $50\%$ and annealed at $150^{\circ}C$ for 2 days. The microhardness was measured as a function of indentation temperature from 25 to $130^{\circ}C$. Their microstructure was also evaluated to correlate with the changes in microhardness.
Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2008.11a
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pp.376-377
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2008
저압계동의 고장전류를 차단하기 위해서, 기중차단기(ACB), 배선용차단기(MCCB) 등을 사용하고 있는데, 저압차단기는 저압계통의 고장전류를 차단할 수 있으나, 고장전류를 효과적으로 제한하지 못하며, 차단기 내부의 아킹시간이 상대적으로 길므로, 저압차단기는 물론 주변 전력기기에 전기적/열적/기계적 스트레스를 주게 된다. 또한 지속적인 부하의 증가로 인해 저압계통의 단락전류는 점점 증가하는 추세에 있으므로 저압계통은 물론 고압계통에서도 고장전류를 보다 빠르고 효과적으로 제한 및 차단을 할 수 있는 한류형 차단기가 제안되고 있다. 저압계통의 경우, 정온도계수(Positive Temperature Coefficient, PTC) 특성을 가지는 한류소자를 기존 차단기에 직렬 혹은 병렬로 연결하여 저압계동의 고장전류를 매우 빠르고 효과적으로 제한 및 차단하는 추세이다. 본 연구에서는 정온도계수 특성을 가지는 소자를 이용하여 소형 저압차단기의 차단용량 향상에 기여할 수 있는지 검증하였다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.40
no.12
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pp.1061-1066
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2016
Corrugation of a corrugated panel dramatically increases the bending stiffness per weight. However, corrugated panels show lower sound insulation performance than that of the flat plate having the same weight. Especially, in a particular frequency region, the sound transmission loss significantly decreases. Main reason of the problem is known as the local resonance. A number of local resonance modes occur above a certain frequency band and modal density rapidly increases. In this study, we investigate the relation of the sound transmission loss and the modal density. Finally, we propose a design methodology in terms of the modal density to improve the sound insulation performance of the corrugated panels without weight increase.
대용량 고속기의 경우는 기계적인 강성, 냉각, 열적해석, BALANCING(진동), 소음, 축의 위험속도 처리등의 이론적 해석과 이것의 응용 및 이론을 근거로한 체계화된 제조기술의 KNOW HOW에 따라 성공여부가 결정된다고 할 수 있겠다. 금번 패사의 대용량 고속기의 제작으로 국내적으로는 지금까지 수입에만 의존해온던 화력, 열병합 발전소, 제철, 제강, 시멘트 등의 대용량 부하가 요구되는 산업장의 대용량 및 고속전동기의 국산화가 가능하게 되었으며 국외적으로는 일본 및 구미지역으로도 수출할 수 있는 길을 열었다고 보아진다. 그러나 국내 각 산업장의 대용량, 고속기의 국산화에 있어서는 사용자의 국산화로의 전향적인 자세와 MAKER의 기술력이 부합될 때에만 가능하다고 할 수 있으며 이것이 향후 국내 중전기 업계의 기술 발전의 향방을 가름한다고 할 수 있겠다. 또 고장력 규소강판, 축재, ENDRING소재, ROTOR BAR, BEARING등 중요자재의 국내 구입시 많은 어려움을 겪었으며 납기, 가격에 관계없이 국내 제작 자체가 불가능한 품목도 있었다. 앞으로 중전기기 업계는 이러한 어려움을 공감하고 소재 및 부품(완제품) MAKER의 공동 개발 및 육성으로 대처해 나가야 할 것이다.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.14
no.1
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pp.69-77
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1997
본 논문은 금형의 마무리 연마 작업을 로봇을 이용하여 자동화하기 위한 오프라인 프로그래밍 시스템개발을 그 내용으로 하고있다. 3차원 자유곡면 형상을 갖는 금형을 연마하기 위한 로봇 작업 경로를 효율적으로 생성하기 위해서는 기존의 교시 방법이 아닌 CAD시스템과 연계된 시뮬레이션 방식의 자동 경로 생성 방법이 요구된다. 본 연구에서 개발된 금형 연마 작업을 위한 오프라인 프로그래밍 시스템은 연마 작업 시뮬레이션을 위한 기하학적 모델링 기능, 로봇의 작업 공간을 고려한 작업장 배치 기능, 연마 로봇의 효율적인 기구학 해, 3차원 그래픽 시뮬레이션, 3차원 물체간의 충돌 검사 기능 및 유기적인 관계형 데이타 베이스 기능 등으로 구성된다. 본 시스템의 시뮬레이션 결과를 로봇의 위치 보정 과정을 거쳐 로봇 작업 프로그램 으로 변환함으로써 최종적으로 실제 연마 작업이 가능한, 정확하고 안전한 로봇 프로그램을 생성하였다.
물리계에서 일어나는 동적 현상들은 선형해석 만으로 설명하기에는 불충분한 점이 많이 있다. 이는 기계구조물과 같은 실제 계의 진동이 기하학적 비선형성, 강성 의 비선형성 또는 경계조건의 비선형성 등의 영향으로 비선형적인 거동을 하기 때문 이다. 비선형 진동을 하는 기계 계는 우리 주변에서 쉽게 찾아 볼 수 있는데, 그 예로써 진자운동을 포함하여 동흡진기, 회전체계, 공작기계의 절삭운동, 건마찰 (dry friction) 관련 기계장치, 치차 및 기차의 바퀴와 레일 간의 접촉에서 볼수 있는 구분적 선형(piecewise linear) 진동계, 충격 진동계 등을 들 수 있다. 비선형 진동 연구는 limit cycle, 준주기운동(quasiperiodic motion), 점프현상(jump phenomena) 등의 인식에서 시작되어, 과거에는 설명이 안되어 회피되 왔던 랜덤(random) 형태의 비주기운동에 대한 연구로 까지 발전하고 있다. 비선형 진동을 다루는데 있어서 정규모드(normal mode)를 이용하는 방법이 있다. 일반적으로 선형계는 선형 정규모드 (linear normal mode)가 존재하는 것과 같이 비선형계에도 이와 유사한 정규모드가 존재한다는 사실이 연구 보고된 바 있다. 비선형계에 존재하는 정규모드는 계의 매개 변수(system parameters)에 따라 그 안정성이 바뀔 수 있으며, 만일 안정한 정규모드 가 어떤 매개변수에서 그 안정성이 바뀐다면 선형이론으로는 설명될 수 없는 새로운 운동이 일어나고 이러한 운동을 분기모드(bifurcation mode)라고 한다. 안정한 정규 모드 및 분기모드를 포함하여 비선형계를 다류는 것을 "정규모드 동역학(normal mode dynamics)"이라고 한다. 정규모드 동역학은 앞에서 언급된 비선형 현상들의 원인규명, 예측, 안정성해석 및 강제진동 해석을 가능하게 한다. 또한 최근에 활발히 연구되고 있는 혼돈운동(chaotic motion)의 해석도 가능하다. 이 글에서는 비선형 진동해석을 위한 정규모드 동역학에 대한 연구동향 및 기본 이론을 살펴 보았고, 그 적용 예를 통하여 실험결과와 비교 고찰 함으로써 정규모드 동역학의 적용성을 서술하여 보았다. 선형이론으로 이해하기 어려운 현상들에 대하여는 비선형의 관점에서 새롭게 접근하 려는 노력이 필요하며 비선형 이론에 대한 연구가 지속적으로 진행되어야 한다. 진행되어야 한다.
Oh, Se Yun;Kim, Tae Jin;Cho, Jong Rae;Jeong, Ho Sung
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.39
no.4
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pp.447-451
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2015
The objective of this study is to predict the structural characteristics of a heat exchanger mounted on an aircraft engine using finite element analysis. The plastic fracture and life of the heat exchanger were estimated by a thermo-mechanical analysis. Tensile tests were conducted under high temperature conditions (700, 800, 900, 1000 K) using five specimens to obtain the mechanical properties of the Inconel 625 tubes. To assess the structural characteristics of the heat exchanger, the full and partial models were applied under the operating conditions given by the thermo-mechanical and inertial load. As a result, the case, tubesheet, flange, and mounting components have a reasonable safety margin to the allowable stress assuming a fatigue strength of Inconel 625 of 10000 cycles under 1000 K.
Kim, Jin-Bong;Um, Moon-Kwang;Lee, Sang-Yong;Kim, Tae-Uk;Shin, Jeong-Woo
Composites Research
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v.22
no.2
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pp.30-36
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2009
In this paper, we propose the design method for the composite torque link of a landing gear for a helicopter. The composite torque link has to be light weighted and very stiff to keep the shock absorber in the landing gear of helicopter. The configuration and structural shape has to be designed in consideration of the RTM (Resin Transfer Molding) manufacturing process which is adopted to minimize the manufacturing cost. The mechanical properties are obtained through the coupon tests with the specimens made by the same manufacturing process for the composite structure. The optimal design process was performed through iterative modifications of the models which were verified by stress analysis using FEM. The composite torque link has lug-shaped parts and is very thick, so 3D Layered solid elements of ABAQUS were used to get the stress field including the stress components in thickness direction and non-linear static analysis using contact B.C. of rigid-deform condition was used to get the optimal design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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