• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.3
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• pp.405-412
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• 2013

This paper reports the steady-state stresses within the heat affected zone (HAZ) of a welded straight pipe subject to creep. The creep constants and exponent are varied systematically to see the effect of various mismatches in creep properties on the steady-state creep stresses, via detailed two-dimensional finite element (FE) creep analyses. The weldments consist of the base metal and weld metal with the HAZ, which are characterized using the idealized power creep laws with the same creep exponent. The internal pressure and axial loading are considered to see the effect of the loading mode. To quantify the creep stresses, a creep mismatch factor is introduced as a function of the creep constants and exponent. It is concluded that the ratio of the section-averaged stresses for a mismatched case to those for an evenmatched case are linearly dependent on the mismatch factor. The results are compared with the FE results, including the Type IV region, as well as the R5 procedure.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.4
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• pp.738-746
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• 1988

Fatigue crack propagation of duplex stainless steel weldments was studied to develop further phenomenological understanding of the influences of welding heat cycle accompanying microstructural changes. Fatigue tests were carried out under constant amplitude of load in air at room temperature. The results showed that the crack propagation rate was different in base metal, heat affected zone and welding line. The crack propagation behavior in each part of duplex stainless steel was strongly dependent on phase ratio(.gamma../.alpha.) and several factors of microstructure also affected this propagation behavior. The fractographic feature in each part of steel were discussed on crack propagation behaviors.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.541-548
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• 2009

In this study, Charpy impact test and numerical studies were performed to examine the effects of failure behavior and energy absorption on the notch position. For this purpose, carbon steel plate(SA-516 Gr. 70) with thickness of 25mm usually used for pressure vessel was welded by SMAW(Shielded Metal-Arc Welding)method and specimens were fabricated from the welded plate. The Charpy impact tests were then performed with specimens having different notch positions varying within HAZ. A series of three-dimensional FE analysis which simulates the Charpy test and crack propagation are carried out as well. We divided HAZ into two, three and four regions to apply mechanical properties of HAZ to FE-analys. Results reveal that the absorbed energies during impact test depend significantly on the notch position. To obtain the results of reliability, HAZ should be divided into at least three regions.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2005.06a
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• pp.331-338
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• 2005

The grain structure, dislocation density and second phase particles in various regions including the stir zone(SZ), thermo-mechanically affected zone(TMAZ), and heat affected zone(HAZ) of a friction stir weld 6.35mm thick aluminum 7075-T651 alloy were investigated and compared with the base metal. The microstruectures of nugget zone were compared according to tool rotation speeds and tool transition speeds. The hardness profiles of nugget zone were increased, while decreasing rotation speed and increasing welding speed. The optimal microstructure was gained at the low rotation speed 800rpm and th high welding speed 124mm/min. The nugget microstructures of fracture surface, transgranular dimple and quasicleavage type were showed different fracture type with the HAZ, shear fracture type.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1991.04a
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• pp.47-52
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• 1991

주거환경을 침해하는 소음의 주된 요인은 가전제품으로서, 대부분의 가전제 품은 전기모터에 의해 구동된다. 가전제품을 작동시키는 전기모터는 가전제 품에 기진력을 주는 한편 공기중으로 소음을 방사함으로서 조용한 주거환경 을 해치게 된다. 따라서 조용하고 쾌적한 주거환경 확보를 위해서는 가전제 품용 구동모터의 소음을 효과적으로 차단 또는 감소해야 한다. 모터의 소음 원은 그 모터의 종류와 형태에 따라 약간씩은 다를 수 있으나 일반적으로 크게 기계적 소음, 공기 역학적 소음, 전자기 소음, 열/전기 화학적 소음 등 으로 분류된다. 이들 중 모터의 소음에 큰 영향을 주는 것은 기계적 소음, 공기 역학적 소음, 전자기 소음이며 열/전기 화학적 소음은 매우 작은 편이 다. 또한 공기 역학적 소음은 모터에 팬이 부착될 경우에만 큰 문제가 될 뿐 이며, 팬이 부착되지 않을 경우에는 기계적 소음과 전자기 소음이 주된 소음 원이 된다. 기계적 소음과 전자기 소음은 어느 것이 주된 소음원인지는 일반 적으로 잘 알 수 없기 때문에, 개별적인 연구와 실험을 통하여 파악해야 한 다. 기계적 소음은 주로 회전자의 불균형 회전에 의한 진동 및 그로 인한 외 부 프레임의 진동으로 대별되며, 전자기 소음은 주로 공급(Air-Gap)에서의 투과파(permeance wave)와 기자력(magneto-motive force)에 의한 반지름 방향의 힘에 의해 주로 발생된다. 본 연구에서는 기계적 소음과 전자기 소음 중 모터 소음에 영향이 큰 소음원을 판별해 내고 모델 실험을 통하여 감소 방안을 검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Industrial Safety Conference
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• 1998.11a
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• pp.47-52
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• 1998

최근에 세라믹-금속 접합, 열차폐코팅(Thermal Barrier Coating), 마모저항코팅등 이종재료접합의 이용이 급증하고 있다. 열차폐코팅의 경우, 고온환경쪽에 세라믹을 배치하여 내열성을 부여하고, 냉각환경쪽은 금속재료를 사용하여 열전도성과 기계적 강도를 부여한다. 이 때 두 재료의 경계부에서는 열적, 기계적 특성 차이로 인하여 제조과정이나 사용중에 열적, 기계적 부하에 의하여 내부잔류응력이 생기게 되며, 이는 재료의 강도, 파괴특성에 많은 영향을 미치기 때문에 잔류응력의 감소기술이 중요시되고 있다. (중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.116-116
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• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1627-1633
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• 2011

Injection molds are generally fabricated by assembling a number of plates in which the core and cavity components are assembled. This assembled structure has a number of contact interfaces where the heat transfer characteristics are affected by thermal contact resistance. In previous studies, numerical approaches were investigated to predict the effect of thermal contact resistance on the temperature distribution of injection molds. In this study, thermal-fluid coupled numerical analyses are performed to take into account the thermal contact effect on the numerical evaluation of the mold filling characteristics. Comparisons with experimental results show that the proposed coupled analysis provides more reliable results than the conventional analyses in predicting the mold filling characteristics by taking into account the effect of thermal contact resistance inside the injection mold assembly.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.35 no.12
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• pp.1635-1640
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• 2011

The objective of this study is to design of a cooling system of the over-molding mold for a socket component of an automobile wiper by performing numerical analyses. Hot spots in which the temperature distributions are higher than those of other region, were estimated by an initial over-molding analysis for the initial design of the mold. On the basis of the initial over-molding analysis, two types of cooling system designs with a linear cooling channel and a volumetric heat sink, were considered to improve the cooling characteristics of hot spots. To obtain an appropriate cooling system design, the effects of the diameter and the position of the linear cooling channels on the cooling characteristics and the product qualities were quantitatively examined. In addition, the effects of the design of the volumetric heat sink on the cooling characteristics and deformation distributions in the molded product were investigated. The results of the over-molding analysis of the two types of cooling systems showed that the multi-sliced over-molding mold with a volumetric heat sink can improve both the product quality and the cooling characteristics of the mold.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2000.10a
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• pp.137-140
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• 2000