• 제목/요약/키워드: 연성/취성 전이

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취성-연성 전이 model을 이용한 사파이어 단결정의 prism plane slip {1120} <1100> 전위속도에 대한 활성화에너지 계산 (The Estimation of Activation Energy for Prism Plane SliP {1120} <1100> Dislocation Velocity in Sapphire Single Crystals using Brittle-to-ductile Transition Model)

  • 윤석영;이종영
    • 한국재료학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.508-511
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    • 2001
  • 사파이어 단결정의 취성-연성전이에 대한 실험을 행하였다. 사파이어 단결정의 취성-연성전이온도는 변형율 3.3$\times$ $10^{-5}$/sec에서 $1000\pm$$25^{\circ}C$ 그리고 변형률 3.3$\times$$10^{-5}$/sec에서는 1100$\pm$26$^{\circ}C$이었다. 취성-연성전이모델을 이용하여 Prism Plane slip {1120} <1100> 전위속도의 활성화에너지를 계산하였으며, 그 결과 활성화에너지는 4.6$\pm$2.3eV의 범위를 가졌다. 이 활성화에너지는 에치-퍼트법을 이용하여 전위속도측정으로부터 구한 결과치 3.8eV와 유사하였다.

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원자로 압력용기 감시시험용 충격시험시스템 구축

  • 주용선;박대규;안상복;홍권표;이기순
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.118-123
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    • 1998
  • 원자로 압력용기 재료로 사용되고 있는 ASTM SA508 및 SA533 계열의 재료는 결정구조가 체심입방격자(bcc)로서 시험온도별 최대흡수에너지(USE)에 대한 선도를 그리면 고온에서는 연성이 크고, 저온에서는 취성이 큰 전형적인 “S”자 형태의 Cv-천이온도곡선으로 나타난다. 그리고 조사전과 조사후의 연성-취성천이온도곡선을 흡수에너지값이 30ft-lb 또는 50ft-lb인 지점에석 비교해보면 재료의 조사취화(radiation embrittlement)현상으로 온도가 높은 쪽으로 이동됨을 알 수 있으며, 이러한 온도의 이동값은 원자로의 운전수명과 밀접한 관련이 있다. 따라서 조사전후의 흡수에 너지값에 따른 온도변화량를 정확하게 산출하기 위해서는 시편의 온도를 조절하는 장치 및 시편을 아주 짧은 시간내에 충격시험기의 앤빌까지 장전하는 장치 둥의 충격시험시스템 구축은 매우 중요하다. 이에 조사계시험시설(IMEF)에서는 원자로 압력용기 감시시험에 대한 충격시험시스템을 구축하였고, 이의 내용은 감시시험 수행에 기준이 되는 ASTM El85-82 및 과학기술처 고시 제 92-20호의 세부내용을 충분하게 만족시키는 것으로 확인되었으며, 이렇게 확인된 내용들은 현재 국내에서 수행되고 있는 감시시험에 적극적으로 활용되고 있다.

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단결정 알루미나의 균열첨단에서 전위거동 (Dislocation Behavior around Crack Tips in Single Crystal Alumina)

  • 김형순
    • 한국재료학회지
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    • 제4권5호
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    • pp.590-599
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    • 1994
  • 취성재료의 균열첨단에서 전위의 이동에 대한 거동을 이해하기 위하여 단결정의 알루미나에 대한 취성-연성 전이(BDT)에 대한 한 연구가 진행되었다. 여러 온도에서, 예비균열된 시편으로 4점 굽힘시험을 이용하여 임계응력확대계수와 항복강도가 측정되었다. 그 결과로, BDT온도는 변형속도와 시편 방향에 따라 달랐다.:(1120)파단면에 대하여 $4.2 \times 10^{-6}$$4.2 \times 10^{-7}s^{-1}$에서 BDT온도는 각각$1034^{\circ}C$, $1150^{\circ}C$이었다. 또한 4점굽힘 시험을 이용하여 연성영역에서 균열첨단으로 부터 방출된 전위의 이동거리과 방향은 에칭 피트법에 의해서 측정되었다. 이중 에칭법을 이용하여 즉정된 사파이어에서 전위의 이동속도는 모델링 연구에 응용되었다.

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AE를 이용한 AFM 연성 영역 가공 특성 연구 (Characteristic of Ductile Regime AFM Machining Using Acoustic Emission)

  • 안병운;이광호;이성환
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.15-21
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    • 2006
  • Recently, atomic force microscope(AFM) with suitable tips is being used for nano fabrication/nanometric machining purposes. In this paper, acoustic emission(AE) was introduced to monitor the nanometric machining of brittle materials(silicon) using AFM. In the experiments, AE responses were sampled, as the tip load was linearly increased(ramped load), to investigate the machining characteristics during a continuous movement. By analyzing the experimental results, it can be concluded that measured AE energy is sensitive to changes in the mechanism of material removal including the ductile-brittle transition during the nanometric machining. The critical depth of cut value for the transition is evaluated and discussed.

심부 터널 주변 과응력 암반의 취성파괴 수치모델링 (Numerical modeling of brittle failure of the overstressed rock mass around deep tunnel)

  • 이근채;문현구
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권5호
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    • pp.469-485
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    • 2016
  • 심부 터널 주변 암반의 파괴는 불연속면의 영향을 크게 받는 천부 터널 주변과 다르게 응력의 크기와 방향이 지배한다. 응력 지배 파괴의 양상은 응력 조건, 암석의 특성에 따라 연성과 취성으로 구분할 수 있으며 파석, 판상 파괴, 암석 파열 현상의 결과로 나타나는 V-형 홈 형태 취성 파괴 영역의 범위와 깊이는 심부 터널의 굴착과 보강 설계의 주요 인자이므로 이를 파악하는 것은 중요하다. 취성 파괴의 특성은 응력 조건에 따라 점착력 상실과 마찰력 전이로 구성된다는 점과 진행성 파괴라는 점이다. 본 연구는 이중 선형 절단 파괴 포락선과 탄성-탄소성 연계 해석과 점진적 탄소성 영역 확대라는 해석 절차와 방법을 도입하여 터널 주변 취성 암반의 파괴를 합리적으로 모사할 수 있는 3차원 수치 모델을 구현하였다. 이 수치 모델이 예상한 취성 파괴 영역의 깊이는 기존 사례 연구를 통한 경험식의 결과와 부합되었다.

산화억제제 첨가에 의한 탄소/탄소 복합재료의 물성에 관한 연구: 9. 복합재료의 충격특성에 관한 연구 (Influence of Oxidation Inhibitor on Carbon-Carbon Composites: 9. Studies on Impact Properties of the Composites)

  • 박수진;서민강;이재락
    • Composites Research
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    • 제16권3호
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    • pp.41-48
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    • 2003
  • 본 연구에서는 고온 산화분위기 하에서 탄소/탄소 복합재료의 내산화 특성 향상을 위해 사용된 이규화 몰리브덴(MoSi$_2$)의 함량(0. 4, 12. 그리고 20 wt%)에 따른 복합재료의 충격특성에 관하여 고찰하였다. 결과로서, MoSi$_2$가 함침된 탄소/탄소 복합재료는 이를 함유하지 않은 것에 비하여 충격특성 향상의 원인이 되는 탄소섬유와 매트릭스 수지간의 계면결합력 증가를 가져왔으며, 특히 12 wt% MoSi$_2$가 현재의 시스템에서 가장 우수한 충격특성을 나타내었다. 이는 복합재료 내의 탄소섬유, 필러, 그리고 매트릭스 수지간의 계면 접착력의 증가를 가져오는 90$0^{\circ}C$ 전후에서 MoSi$_2$의 취성­연성 전이(BDT) 작용 때문이라 사료된다.

섬유 변화량에 따른 고유동 자기충전 콘크리트의 특성변화에 관한 연구 (A Study of the Characteristic Changes of Self-Compacting Concrete with mixing shifted contents of Steel Fibers)

  • 이근수;최열;이재익;정웅
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.243-244
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    • 2009
  • 콘크리트가 가지는 취성적인 단점을 해결하기 위한 방법의 하나로 강섬유가 제안되고 있다. 강섬유의 혼입으로 콘크리트 구조물은 혼입전의 취성적인 특성에 벗어나 상당한 연성을 지니게 되는 효과를 가지게 된다. 하지만 이렇듯 강섬유가 혼입된 콘크리트는 시공성의 저하 및 fiber ball 현상으로 인한 성능발휘에 문제점이 제기된다. 이러한 섬유 보강 콘크리트가 가지는 취약한 유동성과 fiber ball 현상이라는 약점들을 개선하고 시공의 효율성을 증대시키기 위해서 위에 언급된 두 가지 콘크리트가 접목된 섬유 보강 자기충전 콘크리트에 대한 연구의 필요성이 재기된다.

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래티스 철근을 이용한 무량판-기둥 접합부의 전단보강 (Shear Reinforcement for Flat Plate-Column Connections Using Lattice Bars)

  • 안경수;박홍근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.191-200
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    • 2005
  • 무량판 구조의 슬래브-기둥 접합부는 취성적인 전단유형으로 파괴되며, 이는 전 구조물의 붕괴를 유발할 수 있다. 본 연구에서는 새로운 전단보강방법으로서 래티스 철근을 이용한 전단보강방법을 개발하였다. 실험연구를 실시하여 래티스 전단보강 실험체와 무보강 실험체의 접합부 전단강도 및 연성도를 비교하였다. 실험결과 래티스 철근으로 전단보강한 실험체는 전단보강하지 않은 실험체에 비해 평균적으로 강도면에서 1.37배, 연성도면에서 9.16배 증가하였다. 이는 래티스 철근이 무량판 구조의 전단보강재로서 전단강도와 연성도 측면에서 매우 효과적인 보강방법임을 입증하고 있으며, 현재 미국에서 접합부 전단보강재로 널리 사용되고 있는 스터드레일 전단보강보다 연성능력이 훨씬 우수한 것으로 나타났다. 또한 실험결과에 근거하여 래티스전단보강의 강도평가방법을 개발하였다.

아라미드 섬유를 이용한 철근콘크리트 프레임 면내 조적 허리벽의 내진보강성능 (Seismic Performance of Reinforced Concrete Frame with Masonry Waist-high Wall using Aramid Fiber)

  • 김혜진;조승호;노광근;이상현;정란
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2009년도 춘계 학술대회 제21권1호
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    • pp.99-100
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    • 2009
  • 우리나라 학교건물의 상당수는 내진기준이 제정되기 전에 건립되었으며, 간막이벽으로 채광 및 환기 등을 고려하여 조적허리벽을 사용하고 있다. 기존 연구에 따르면 이러한 조적허리벽은 지진 발생시 기둥의 유효높이를 줄여주게 되어 단주효과로 인한 취성파괴를 유발 시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 전단강도와 연성능력 향상의 효과가 있을 것으로 예상되는 아라미드 섬유를 사용하여 보강한 기둥 및 조적 허리벽의 내진성능향상 검증을 위한 실험을 수행 하고자 한다.

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Base Plate로 보강된 기둥-기초 접합부의 뚫림전단강도 연구 (A Study on Punching Shear of Column-Foundation Joint Connection for Reinforced Steel Base Plate)

  • 김성겸;박종권;한상희;김병철;장일영
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권2호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • 본 논문에서는 RC 기둥-기초 접합부분을 중공형 및 확장형 강재 Base Plate로 보강한 실험체에 대한 하중 재하 실험을 실시하여, 강재 Base Plate가 부착된 RC 기둥-기초에서의 뚫림전단에 대한 보강효과를 정량화 하기 위한 구조해석 및 기초적 실험 연구를 수행하였다. 실험은 각 실험체별 부착된 Base Plate의 두께, 내민길이, 치수, 형식 등의 변수에 따라 수행하였으며 실험을 통하여 응력분산에 적합한 적정 Base Plate의 모양 및 치수를 확인하였고, 보강효과에 대하여 분석하였다. 실험을 통해 Base Plate가 기초에 전해지는 수직하중의 응력분산에 효과적이었으며 폐쇄형보다 중공형 보강이 효율적인 것을 확인하였다. 보강을 통해 변위연성 능력의 향상으로 기존의 기초두께보다 두께가 감소한 실험체에서도 기존보다 높은 성능을 나타냈다. 보강 후의 실험체로부터 구조물의 거동특성을 취성으로부터 연성으로 유도 할 수 있었으며, 실험체를 파괴시까지 가력함으로써 파괴시 보강 전, 후에 대한 균열 및 파괴양상을 확인 하였다.