• 제목/요약/키워드: 노치 C(T)

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첨단복합소재의 파괴거동 (Fracture Behavior of Advanced Composite Material)

  • 김윤해;김영식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제18권3호
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    • pp.52-62
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    • 1994
  • 기계나 구조물 파괴의 대부분은 노치부를 기점으로 하여 발생하기 때문에 첨단복합재료를 노지부 재로서 안전하면서도 경제적으로 사용하기 위해서는 각종 조건하에 있어서 강도특성을 명확히 하는 것은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 노치를 갖는 복합재료를 이용하여 각종조건하에서 강도특성평가실험을 행하였으 며, 얻어진 결과를 종합하면 다음과 같다. (1) 첨단복합재료 노치재는 試驗片의 幾可學的 形狀과는 관계없이 노치반경 p만에 의해 결정되는 최대탄성응력 $\sigma_{max}$일정의 條件下에서 破t짧된다. (2) 破斷時 최소단면에서의 공칭응력 $\sigma_{c}$와 응력집중계수 $K_{t}$와의 관계에 있어서,$\sigma_{c}$의 값이 $K_{t}$의 증대와 더불어 떨어지고 있는 부분과, $K_{t}$와 관계없이 거의 일정하게 되고 있는 부분으로 나누어지는 現象은 노치재의 回轉굽힘 또는 인장압축파열에서 보여지는 현상과 外觀上 對應하고 있다. 즉, 정적파괴와 피로파괴는 파괴의 양상이 비슷하다 (3) PEN수지단체의 경우, 피로균열발생은 점발생적 피로균열이 최대탄성응력에 의해 지배되며, 노치에 만감하며,균열전파수명은전수명에 비해 상당히 짧다. (4) 단탄소섬유강화복합재료의 경우, 피로균열은 섬유端에 응력이 집중하기 때문에 일반적으로 섬유端에서 아주 빠른 시기에 발생하지만, 섬유가 피로균열진전에 대해 방해물로 작용하기때문에 아주 천천히 전파한다. (5) 短탄소鐵維는 피로균열발생에 대해서는 負의 강화작용 전수명의 극히 초기단계에 피로균열 발생을, 피로균열전파에 대해서는 正의 강화작용을 한다. (6) 단탄소섬유를 PEN에 강화함으로 인해 정적강도 보다 피로강도에 더 큰 강화효과를 초래했으며, 선형노치역학의 개녀은 첨단 복합재료의 강도평가에 대단히 유효했다.

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유한요소 연성파손 모사기법을 이용한 노치 결함 반경 크기에 따른 파괴역학적 평가 (Fracture Mechanics Assessment for Different Notch Sizes Using Finite Element Analysis Based on Ductile Failure Simulation)

  • 배근형;전준영;한재준;남현석;이대영;김윤재
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권8호
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    • pp.693-701
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    • 2016
  • 본 논문에서는 파괴역학적 방법으로 노치 결함을 평가해 보았다. 인장 하중과 굽힘하중이 작용하는 중앙 균열, 모서리 균열 평판 구조물을 바탕으로 노치 크기를 달리하며 한계하중 및 에너지해방률을 유한요소 해석의 J-적분으로 도출하였다. 노치의 반경이 커짐에 따라 한계하중은 큰 변화가 없었으며, 에너지해방률는 커지는 양상을 보였다. 노치 반경에 따른 재료 파괴인성($J_{IC}$)측정을 위해 실험을 대신한 유한요소 연성파손 모사기법을 사용하였다. 그 결과 노치 크기 증가에 따른 에너지해방률 증가량 대비 파괴인성($J_{IC}$) 증가량이 더욱 큰 양상을 보였다. 이런 결과를 통해 노치 반경이 커질수록 균열 진전에 대한 저항성이 커진다는 사실을 알 수 있었다.

고사이클 굽힘 피로에서의 피로강도 감소계수에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Strength Reduction Factor under the High Cycle Bending Fatigue)

  • ;표동근
    • 한국해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.71-75
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    • 1992
  • 기구나 구조물의 피로수명은 노치에서의 피로균열 방생수명에 의하여 지배되기때문에 노치로 인한 피로강도감소계수 $K_f$는 피로설계상 대단히 중요한 인자이다. 노치 선단(Notch root)에서의 피로균열발생명수 N$_c$를 기준으로하면 탄성응력집중계수 $K_t$가 10 정도까지 $K_f$$K_t$간에는 거의 직선적인 관계가 있음이 이다- 고에 의하여 명석해졌으나 이는 인장,압축의 축력이 작용하였을 때이며 따라서 기구나 구조부재는 축력외에도 굽힘 피로 하중이 작용하였을때도 많으므로 본 연구에서는 굽힘 피로 하중을 받았을때도 있다. -고의 결론이 적용되는지는 검시코져 본 연구를 실시하였다.

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노치를 갖는 복합재료의 정적강도평가(I) (Static Tensile Strength Evaluation of Notched Coeposite Materials)

  • 김윤해;김영식;서곡홍신
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.19-29
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    • 1993
  • The static tensile tests of GFRP, ID300, CFRID300 and CFRPEEK were made on the plain and notched specimens at room temperature. The results were discussed based on linear notch mechanics which was proposed by H.Nistani. The fracture of notched GFRP, ID300, CFRID300 and CFRPEEK specimens is controlled by the elastic maximum stress, $({\sigma}_max)$, and the notch root racius,$\rho$, alone, independently of the other geometrical conditions. The relation between fracture nominal stress,$({\sigma}_max)$, and stress concentration factor, $K_t$ and a part where $({\sigma}_c)$ is nearly constant independent of $K_t$. A similar phenomenon can be seen in the fatigue tests of notched specimes under rotating bending or push-pull. The almost constant $({\sigma}_c)$ values correspond to the nearly constant apparent stress intensity factor, $K_{1pc}$ values, obtained by assuming ,$\rho$=0. This can be attributed to the existence of the stable crack. Linear notch mechanics is very useful for analyzing the static tensile fracture behavior of notched GFRP, ID300, CFRPEEK specimens.

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노치부의 피로균열발생 수명 비교 (The comparison of the fatigue crack initiation life in a notch)

  • 김성훈;배성인;함경춘;송정일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.217-222
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    • 2001
  • For the life evaluating of notched members, it is the best way that performing the real fatigue test of structure containing notch. But this method required generally much times and costs to evaluate fatigue life. So, generally we use the modified S-N curve or several methods to predict fatigue life. In this study, crack initiation life was evaluated by fatigue testing the SAE keyhole specimen and smooth specimen made of Al 7075-T6 alloys using the constant load then obtained S-N curve of smooth specimen and P-N curve of SAE keyhole specimen. And, fatigue lives of keyhole specimen are predicted using some life prediction methods (Nominal range I method, Nominal range II method, FEM analysis) for investigating experimented results, and that were compared with experimental data. Predicted fatigue lives by FEM analysis were corresponded with experimental data between 1/3times and 3times on the whole, and predicted fatigue lives using modified S-N curve (Nominal range I method, Nominal range II method) were nonconservative compared with that of FEM analysis.

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금속기 복합재료의 피로강도 평가에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Strength Evaluation of Metal Matrix Composite)

  • 김윤해
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제18권2호
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    • pp.41-53
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    • 1994
  • In this paper, rotating-bending fatigue tests of the SiC-whisker- reinforced 6061-T6 aluminum alloy and 6061-T6 alumiunm alloy made by power metallurgy were carried out to investigate the fatigue characteristics of plain and notched specimens at room temperature. The fatigue mechnisms in both materials were clarified through successive surface observations using the plastic replica method. In the case of the SiC-whisker-reinforced composites, there are whisker rich and poor zones and the fatigue crack is nucleated from the end of whiskers near the boundary. On the other hand, in the case of the 6061-T6 aluminum alloy, the fatigue crack is nucleated from defects and propagates by shear. Moreover, the results were discussed based on linear notch mechanics.

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전력선 통신 환경에서 무선 간섭 신호를 제거하기 위한 Notch Filter Emulator 구현 (Implementation of Notch Filter Emulator for Wireless Interference Signal Cancellation under Power Line Communication Environment)

  • 장동원;이영환;이현소;김경석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1407-1417
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    • 2009
  • 인터넷 서비스가 주 정보원으로 작용하는 정보화 시대에 인터넷 망이 닿지 않는 지역에 인터넷 서비스를 제공하기 위해 전력선 통신이 이루어지고 있다. 고속의 통신 서비스를 제공하기 위하여 현재 30MHz까지 할당된 주파수 대역을 80MHz로 확대하려는 연구도 이루어지고 있다. 하지만, 전력선은 통신 선로가 아니므로 통신 신호의 흐름에 따라 방사되는 전파가 발생하고, 그 전파는 기존에 그 대역을 사용하는 무선 통신서비스와 간섭이 발생하게 된다. 본 논문에서는 전력선 통신과 무선 통신 서비스의 상호 간섭을 줄이기 위해 Notch Filter를 제안하였고, TI사의 TMS320C6416T DSP 보드를 이용하여 Emulator를 구현하였다.

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실리콘 웨이퍼에 2중 다이싱 공정의 도입이 반도체 디바이스의 T.C. 신뢰성에 미치는 영향 (Effect of Dual-Dicing Process Adopted for Silicon Wafer Separation on Thermal-Cycling Reliability of Semiconductor Devices)

  • 이성민
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.1-4
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    • 2009
  • 본 연구에서는 실리콘 웨이퍼에 2중 다이싱 공정의 적용이 리드-온-칩 패키지로 조립되는 반도체 디바이스의 T.C. ($-65^{\circ}C$에서 $150^{\circ}C$까지의 온도변화에 지배되는 신뢰성 실험) 신뢰성에 어떠한 영향을 미치는 지를 보여준다. 기존 싱글 다이싱 공정은 웨이퍼에서 분리된 디바이스의 테두리 부위가 다이싱으로 인해 기계적으로 손상되는 결과를 보였으나, 2중 다이싱 공정은 분리된 디바이스의 테두리 부위가 거의 손상되지 않고 보존되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 2중 다이싱의 경우 다이싱 동안 웨이퍼의 전면에 도입된 노치부위가 선택적으로 파손되면서 분리된 디바이스의 테두리 부위를 보호하기 때문으로 해석된다. 온도변화 실험을 통해 2중 다이싱 공정의 도입이 단일 다이싱 공정에 비해 T.C. 신뢰성에서도 대단히 좋은 결과를 보인다는 것을 확인할 수 있었다.

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공통접속점에서의 노치 발생을 위한 간단한 구조의 전력변환기 (A simple power converter for the notches generation at the point of common coupling)

  • 변우열;안종수;노의철;김인동;전태원;김흥근
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.145-148
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    • 2003
  • This paper describes a new notches generator for the test of custom power devices such as UPS, DVR, Active Power Filter, etc. The magnitude, width, polarity, and position of the notches generated by the proposed scheme can be varied with simple control. The scheme has good features of simple structure, high reliability, and the capability of arbitrary several notches generation. The circuit operation is described and the usefulness of the scheme is verified through simulations.

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