• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권11호
• /
• pp.1381-1389
• /
• 2012

본 논문에서는 쇼트피닝 가공한 알루미늄 7075-T6 재료의 부식피로향상에 대한 연구를 하였다. 사용된 알루미늄 금속은 상대적으로 가볍고 강한 재료의 특성으로 항공기 주요부품의 재료로 사용되고 있으며, 많은 연구를 통해 알루미늄을 사용하면 약 50%의 무게 감소효과를 낼 수 있다고 한다. 재료의 부식은 인장환경에서 재료의 파단시점을 앞당기고 구조물의 수명을 심각하게 감소시킨다. 따라서 알루미늄 금속의 부식 환경에서의 재료의 부식저항을 향상 시킬 수 있는 연구가 요구된다. 쇼트피닝 가공은 재료 표면에 압축잔류응력을 인가하여 재료의 피로수명을 늘리고 나아가 재료의 신뢰성을 확보하는 기술로 반복하중을 받는 많은 부품들에 이미 적용되어 사용되고 있다. 부식 환경에서는 가공 후 거칠어진 표면으로 인해 공식부식을 야기하지만, 피닝가공에 의한 표면 직하에 압축잔류응력이 부식을 억제하여 부식저항을 증가시킨다. 본 연구에서의 쇼트피닝가공된 시험편에 대한 실험결과와 선행연구에서의 쇼트피닝 가공하지 않은 알루미늄 합금 재료의 부식피로특성을 비교하였다. 실험 결과 쇼트피닝 가공은 알루미늄합금의 피로수명향상에 영향을 미치고, 압축잔류응력은 부식피로수명을 증가시킴을 알 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제34권3호
• /
• pp.257-264
• /
• 1997

MPB조성영역에 MnO2를 첨가한 압전체를 제조하여 분극처리후에 반복압축응력을 부여함에 따른 압전열화 현상을 조사하고 분극처리 전후의 굽힘강도의 변화 및 파괴특성을 연구하였다. MnO2를 0.25wt.% 첨가한 시편에서 가장 적은 열화현상이 일어났다. 굽힘강도는 분극처리 후 하중방향에 평행한 방향으로 분극처리한 시편이 분극처리 전보다 높은 강도를 나타내었고, 수직한 방향으로 분극처리한 시편은 낮은 값을 나타내었다. 이는 분극처리시 발생하는 전계방향으로 압축잔류응력, 직각방향으로 인장잔류응력 때문인 것으로 사료된다.

• 한국기계가공학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.79-85
• /
• 2004

The lightness of components required in automobile and machinery industry is requiring high strength of components. In particular, fatigue failure phenomena, which happen in metal, bring on danger in human life and property. Therefore, antifatigue failure technology takes an important part of current industries. Currently, the shot peening is used for removing the defects from the surface of steel and improving the fatigue strength on surface. Therefore, in this paper the effect of compressive residual stress of spring steel(JISG SUP-9)by shot peening on fatigue crack growth characteristics in stress ratio(R=0 1, R=0 3, R=0 6)was investigated considering fracture mechanics. By using the methods mentioned above, I arrived at the following conclusions: (1) The fatigue crack growth rate(da/dN) of the shot peening material was lower than the unpeening material And in stage I, ${\Delta}K_{th}$, the threshold stress intensity factor, of the shot peening material is high in critical parts unlike the unpeening material. (2) Fatigue life shows more Improvement in the shot peening material than in the unpeening material. And compressive residual stress of surface on the shot peening processed operate the resistance of fatigue crack propagation.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.348-352
• /
• 2004

Recently the steel parts used for automiles and trains are required to be used under higher stress than ever before in need of the weight down. However, threr are a lot of problems with developing such of fatigue strength and fatigue life are mainly focused on by adopting residual stress. And got the following characteristics from crack growth test carried out stress ratio. Fatigue life shows more improvement in the Un-peening material. And Compressive residual stress of surface on the Shot-peening processed operate resistance force of fatigue. So we cam obtain fallowings. (1) The fatigue crack growth rate on stage II is conspicuous with the size of compressive residual stress and is dependent of Paris equation. (2) Although the maximum compressive residual stress is deeply and widely formed from surface, fatigue life does not improve than when maximum compressive residual stress is formed in surface. (3) The threshold stress intensity factor range is increased with increasing compressive residual stress.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.1-7
• /
• 2007

In this study, the influence of compressive residual stress and corrosive condition for corrosion fatigue crack was investigated, after immersing in 3.5%NaCl, $10%HNO_3+3%HF,\;6%FeCl_3$. The immersion period was performed for 90days. The fatigue characterization of a spring steel with processed shot peening were performed by considering the several corrosion environments in the range of stress ratio of 0.05 by means of opening mode displacement. By using the methods mentioned above, the following conclusions have been drawn: The fatigue life shows more improvement in the shot peened material than that in the un peened material. And the fatigue life shows improvement in ambient than in corrosion conditions. Threshold stress intensity factor range of the shot peened materials has higher than of the un peened materials. And the threshold stress intensity factor range was decreased in corrosion environments over ambient.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
• /
• pp.136-136
• /
• 1999

박막의 탄성특성을 평가하는 방법으로 nano-indentation, Brillouin light scattering measurement, ultrasonic surface wave measurement, bulge test, vibration membrane method 등 여러 가지가 제시되어 왔다. 최근에는 탄성특성을 평가할 수 있는 간단한 방법으로 기판 식각 기법을 이용한 freehang, bridge 방법이 제시되었다. 이중에서 bridge 방법은 간단한 식각 기법을 이용하여 얇은 박막에서도 탄성 특성을 평가할 수 있는 방법으로 제시되었다. 그러나 식각 과정에서 발생하는 patch 부분의 under-cut으로 인해 정확한 bridge의 길이를 측정할 수 없게 되어 오차가 발생하고 있다. 본 연구에서는 bridge 방법에서 발생하는 오차를 줄이기 위한 방법으로, patch 부분에 etch-stop을 제작해 줌으로서 식각 과정에서 발생하는 under-cut을 효과적으로 제거시켰다. Etch-stop은 2장의 mask를 align key를 이용하여 제작하였다. 먼저 산화막이 형성되어 있는 Si 기판위에 mask 1을 이용하여 patch 부분을 lithography 작업하고, 습식 식각 공정을 한 뒤 DLC 필름을 증착시킨다. 다음으로 mask 2를 이용하여 bridge pattern을 제작하고, DLC 필름을 증착시킨 후 lift-off 기술과 산화막 등방식각 공정을 통해 bridge를 제작하였다. 이렇게 제작된 bridge를 통해 필름이 기판에 부착되기 위해 필요한 변형률을 측정하고, 독립적으로 측정된 필름의 잔류응력과 함께 박막의 응력-변형률 관계식에 적용시켜 biaxial elastic modulus, E/(1-v)를 구할 수 있었다. Sidl 첨가된 DLC 필름은 rf-PACVD 장비를 이용하여 증착하였다. 이때 전극과 플라즈마 사이의 바이어스 음전압은 -400V로 합성압력은 10mTorr로 고정하였다. 사용한 반응가스는 벤젠(C6H6)과 희석된 실렌(SiH4:2H=10:90)이며, 희석된 실렌의 첨가량을 조절하여 필름 내에 함유된 Si의 양을 조절하였다. 각각의 조건에서 증착시간을 조절하여 필름의 두께를 조절하였다. 필름의 잔류응력은 압축잔류 응력에 의해 발생한 필름/기판 복합체의 곡률을 laser 반사법을 이용하여 측정하고, 이 결과를 Brenner 등에 의해 유도된 식을 대입하여 계산하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.18-22
• /
• 2014

용접 잔류응력은 용접공정에서 발생하는 하는데, 용접 구조물의 결함 유발 및 파괴의 주요 원인이 된다. 본 논문에서는 전자 처리 레이저 스페클 간섭법을 이용하여 원전 배관의 용접부 잔류응력을 측정하였다. 인장시험기를 이용하여 용접된 배관에 압축 하중을 가하였으며, 면내 변형 측정 간섭계를 이용하여 용접부와 모재부의 변형을 측정하였고, 제안된 수식에 의하여 탄성계수를 측정하였다. 용접 배관에 가해지는 하중에 따라 변형이 일정하게 증가하며, 용접 배관의 모재부와 용접부에 발생한 변형을 비교하였을 때, 모재부의 변형이 더 크게 나타남을 확인할 수 있었다. 용접 배관 모재부의 탄성계수는 202.46 GPa, 용접부의 탄성 계수는 212.14 GPa, 잔류응력은 6.29 MPa로 측정되었다.

• 한국가스학회:학술대회논문집
• /
• 한국가스학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
• /
• pp.53-58
• /
• 2003

API 5L X65 배관에 50mm이상의 단관을 삽입하여 용접하였을 경우, 삽입된 단관 길이 변화에 따른 용접부 기계적 특성 평가 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단관삽입 용접부위의 거시적 조직관찰, 미소경도측정, 인장시험, 굽힘시험을 수행한 결과, 단관삽입 용접부의 건전성에는 문제가 없는 것으로 평가되었다. 2. 단관삽입 용접부의 원주방향 최대 인장 잔류응력의 크기는 단관 삽입 길이에 관계없이 약 150MPa로서 그리고 최대 압축 잔류응축은 약 300MPa로 측정되었다. 모재의 항복강도가 492MPa인 것과 비교하여보면 단관 삽입 용접에 의한 잔류응력의 영향은 매우 작은 것으로 평가되었다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제5권1호
• /
• pp.42-56
• /
• 1987

Fatigue Fracture behaviors of the TIG-welded aluminum alloys, such as Al 2024-T4, A1 5050-0 and Al 7075-T7 were investigated when a crack propagated from tensile residual stress region and compressive residual stress region. The experimental values were compared with the values expected by the Forman equation. The experimental results are summarized as the following: (1) In case of fatigue crack propagation from residual stress region, the values predicted by Forman equation were Found to exactly corresponded to the experimental values. (2) When the stress intensityfactors affected by compressive residual stress, Kres, were greater than the stress intensity factors by minimum applied stresses. Kmin, the Forman equation was found to be improper to be applied directly, but the equation appeared to be proper, if the stress ratio was modified to zero. (3) The experimental results confirmed that residual stress was relaxed by repeated tensile loading and the relaxing trend was greater in case of compressive residual stress than that of tensile residual stress.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.281-286
• /
• 1993

Projection TV에는 시각 품질을 최종적으로 표시하는 디스플레이 소자인 비구면플라스틱 렌즈를 적용하고 있으나 전량 일본에서 완제품으로 공급 받고 있다. 플라스틱 비구면 렌즈를 성형하기 위해서는 사출 공정에 대한 철저한 이해 와 폴리머의 광탄성 거동에 대한 개념이 핵심이라고 말할 수 있다. 복굴절성 실험은 폴리머의 유변학적 거동을 파악 하는데있어 가장 유용한 실험중의 하나이다. 본 글에서는 이와 관련된 사항인 복굴절성, 잔류 응력 형성 메카니즘, 밀도이완 작용의 상관관계와 비구면 렌즈의 성형 조건 및 공정에대해 기술 하였고, 또한 측정된 수지데이타를 이용 상용 S/W를 사용하여 유동, 냉각, 보압 ( 압축) 및 수축 해석을 실시 하여 각 stage에서 경험한 온도 와 압력의 이력에따라 변화하는 열 응력에 기인한 잔류 응력 계산 Pg을 개발 상용 S/W 와 비교 검증 하였다.