• 산업기술연구
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• 제24권A호
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• pp.9-15
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• 2004

The flexural strength from 3-point bend test and fatigue properties were measured to evaluate mechanical properties of metal/ceramic interface of the multilayer ceramic package produced through tape casting. From the results, the specimens with three electrode layers showed the highest strength. The temperature distribution with time during thermal cycle and thermal stresses with the change of electrode's shape have been estimated by mathematical modelling. Specimen affected by thermal shock, produced microcracks by the difference of thermal expansion coefficient. The results of tensile test and fatigue test showed the rupture at pin. The fact that the pin brazed specimens were always fractured at the pin proved the good bonding condition between pin and electrode.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.173-174
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• 2008

The four-point bending test is a widely used method to determine material parameters. The aim of the present study was to evaluate the flexural strength (or modulus of rupture) and the Weibull modulus of cordierite ceramic substrate by means of four-point bending tests. The strength data from experiments followed Weibull statistics. These data indicate that the fatigue effects are more severe when the substrate temperature in the peripheral region is near $200^{\circ}$. At temperatures well above $200^{\circ}C$ the available design strength can be as high as 65% as substrate's initial strength.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.721-728
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• 2017

보통회주철(GC300)에 Cr, Mo, Cu 첨가제를 넣어 고급 회주철(HCI350)을 제작하고, 미세 조직과 기계적 물성치, 피로강도의 변화를 연구하였다. 주철을 환봉형과 평판형 주물로 제작하였으며, 이들을 절단 및 연마하여 나이탈 수용액으로 에칭한 후 미세조직의 면적비율을 측정하였다. 첨가물에 의해 편상 흑연결정(flake graphite)의 크기가 감소하고 고밀 펄라이트 함량이 증가하여 인장강도, 피로강도의 향상이 확인되었다. 피로시험 결과 획득한 피로수명 데이터를 바탕으로 최우추정법이 적용된 2모수 와이블 분포를 이용하여 확률-응력-수명 곡선을 산출하였다. 확률-응력-수명곡선 산출 결과 HCI350은 GC300에 비해 피로강도는 크게 개선되었고 수명데이터의 분산성은 낮아졌으나, 피로응력완화에 따른 피로수명의 증가가 크게 나타났다. 산출된 확률-응력-수명 곡선을 이용하여 요구수명 사이클 수에 대한 허용응력 값을 정량적으로 제시함으로써 신뢰성 수명설계에 위한 기초자료를 제시하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.191-197
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• 1987

본 논문에서는 이상과 같이 그 중요성이 인정되는 작은 표면피로균열의 성장 특성을 조사하기 위하여 연강과 중탄소강에 두 종류의 작은 표면결함을 가공한 네가지 종류의 시험편을 제작하고, 응력비 R=-1인 소야식 회전굽힘 피로시험을 통하여 작은 표면결함이 피로강도에 미치는 영향과 그 성장특성을 조사한 후 응력확대계수 K를 사 용하는 방법과 반복전스트레인 확대계수범위 .DELTA. $K_{\epsilon}$t/를 비교 검토하여 그 유효성 을 조사하고 이를 파괴역학적 측면에서 고찰하였다.다.

• 한국해양공학회지
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• 제25권6호
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• pp.49-55
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• 2011

In order to analyze feasibility of replacing a conventional 6-mm Ti bar with a 5-mm bar, a series of rotating bending fatigue tests were carried out on Ti-6Al-4V bars by strengthening the fatigue performance using a special technique called UNSM (Ultrasonic Nanocrystal Surface Modification). The results of S-N curves clearly showed that the performance of the 5-mm titanium specimen was similar to that of the 6-mm specimen when the UNSM treatment was applied. The 5-mm treated specimen converged with small scattering band into the linear line of the non-treated 6-mm one. Below the fatigue life of $10^5$ cycles, the UNSM treatment did not show any significant superiority in the bending stress and fatigue life. However, over the fatigue life of $10^5$ cycles, the effect of UNSM was superior for each fatigue life, and the bending stress became longer and higher than that of the untreated one. In the case of 6-mm Ti-bar with UNSM, the fatigue limit was about 592 MPa, and there was fatigue strength increase of about 30.7% at the fatigue life of $10^4$ cycles compared to the untreated 6-mm bar. Therefore, the compressive residual stress made by the UNSM in Ti-6Al-4V increased the fatigue strength by more than 30%.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.13-13
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• 2009

현재 열간단조 금형을 제작함에 있어 육성용접을 실시하는 방법이 금형강 STD61, STD11 등으로 제작하는 방법에 비해 보수나 비용적인 측면에서 이점을 가지고 있기 때문에 점차적으로 증가하고 있는 추세이다. 열간단조 공정에서 금형은 $1000^{\circ}C$이상의 고온재료와 반복접촉하게 된다. 이때 이형제의 사용은 급속냉각 및 급속가열의 열피로를 가속시킨다. 또한, 금형은 반복충격에 의한 기계적 피로를 받게 된다. 이러한 금형의 사용환경을 고려한 FCW는 종래 고가의 $2.8{\sim}3.2{\Phi}$인 외국산 FCW를 사용하였으나 이를 대체한 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW가 국내에서 개발되었다. 하지만 개발된 FCW를 사용하여 제작된 금형의 수명이 부족한 현상이 발생하였다. 이에 금형의 수명을 연장시킬 수 있는 내균열성 및 내열충격성을 확보한 태경 FCW의 개발과 개발된 FCW의 성능평가가 요구되었다. 특히 열간단조 금형에 있어서 중요한 내열충격성의 경우 가열과 냉각의 반복 Cycle에 의한 Thermal shock의 평가가 대부분이며 높은 Cycle로 인해 많은 시간이 걸리며, 또한 가열과 냉각을 오갈 수 있는 고가의 시험장치가 요구된다. 그러므로 개발된 FCW 육성용접부의 내균열성 및 내열충격성을 평가할 수 있는 방법에 대한 연구와 특히 내열충격성을 시간이 적게 걸리면서도 경제적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 열간단조 금형 육성용접부의 내균열성 및 열충격특성을 평가할 수 있는 방법에 대한 검토와 특히 내열충격성에 대해 J.W.Kim등의 시험방법을 참고하여 시간이 적게 걸리면서 저 비용으로 열 충격특성을 평가할 수 있는 시험법을 고안하는 것이다. 이를 위한 방법으로 육성용접부의 내균열성을 평가하기 위한 상온 Bending을 실시하였고, 내열충격성을 평가하기 위한 염욕로를 이용하는 고온 Bending을 고안하여 실시하였다. 상온 Bending, 고온 Bending 모두 3점 굽힘시험을 적용하였다. 고온 Bending의 가열방법으로는 염욕로를 사용하여 시편이 대기중에서 약 $850^{\circ}C$의 온도가 될 수 있도록 하였다. 시편은 각각 열처리를 하여 요구 경도를 확보하였고, 이를 염욕로에서 5분간 가열 및 유지하여 취출 후 굽힘하중을 가하여 변위의 정도로 열충격을 평가하는 방법을 사용하였다. 상온 Bending은 극한변형량과 파단부 극한응력으로, 고온 Bending은 고온 극한변형량으로 평가를 하였고, 외국산 FCW를 사용한 육성용접부를 비교대상으로 하였다. 평가 결과 개발된 국산 $3.2{\Phi}$ 태경 FCW의 성능은 외국산 FCW와 유사하거나 우수한 것으로 평가되었고, 실제 금형을 제작하여 현장에 적용한 결과 금형의 수명이 연장된 것이 나타났다.

• 수산해양기술연구
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• 제24권2호
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• pp.94-100
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• 1988

평면 굽힘부식피로 시험기를 사용하여 선박용 알루미늄합금재의 부식피로파양에 관한 연구를 한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 비저항이 증가함에 따라서 초기 부식피로균열발생까지의 반복회수는 지연되고, 그 부식감수성은 감소하는 양상을 나타낸다. 2. 비저항이 감소할수록 Paris rule의 실험상수 m 값은 작아지면서 응력강도 계수값에 비해 부식에 의한 영향이 더욱 민감해 진다. 3. 알루미늄 5086 합금의 부식피로균열은 입계균열파양의 양상을 보이고 있다. 4. 응력강도계수값이 증가함에 따라 부식감수성은 감소되어지고 응력강도계수값이 40kg.mm super(-3/2) 이상일 때 부식감수성은 거의 균일하게 된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권6호
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• pp.1584-1592
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• 2000

Reversed plane bending fatigue tests were conducted on SiC whisker reinforced aluminum composite which were consolidated by squeeze casting process. Initiation and growth of small surface fatigue c racks were investigated by means of a plastic replica technique. The fatigue crack initiated in the vicinity of SiC whisker/matrix interface. It was found that a fatigue crack deflected along SiC whisker and grew in a zig-zag manner microscopically, although the crack propagated along the direction normal to the loading axis macroscopically. The coalescence of micro-cracks was observed in the tests conducted at high stress levels, but were not evident in tests in which lower levels of stress were applied. Due to the coalescence, a higher crack growth rate of small cracks rather than those of long cracks was recognized in da/dn -ΔK realtionship.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권9호
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• pp.1746-1752
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• 2002

Fatigue fracture in machine components is produced by surface micro-crack from stress concentration area such as notch and material defect. It is difficult to predict the remaining fatigue lift of mechanical components because the surface micro-crack on critical area initiates and grows with statistical distribution. Plane bending fatigue tests were carried out on the plain specimen of Al 2024-T3 and the initiation and growth behavior of surface micro cracks were observed. The statistical distribution of surface length of multiple micro cracks and their maximum length were investigated. The maximum surface crack length distributions were analyzed on the basis of the statistics of extremes in order to examine the prediction of remaining life.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제28권2호
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• pp.89-94
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• 2021

최근 플렉시블 기기의 상용화를 위하여 기계적 신뢰성 연구가 활발히 진행되고 있으며 이를 고려하여 신뢰성 높은 다양한 접합부의 구현이 중요하다. 기기의 많은 부피를 차지하는 고분자 기판 또는 필름을 접합할 때에는 재료의 약한 내열성으로 접합공정 중 열 손상이 발생할 수 있으므로 신뢰성을 확보를 위해 상온 접합공정이 필요하다는 제약이 있다. 기존의 기판 접합을 위해 사용되는 에폭시 또한 고온 경화가 요구되는 경우가 많고, 특히 경화 접합 후 에폭시는 접합부 유연성 및 피로 내구성에서 한계를 보인다. 이를 해결하기 위하여 접착제 사용이 없는 저온 접합 공정의 개발이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 마이크로파에 의한 탄소나노튜브 가열을 이용한 고분자 기판의 저온 접합공정을 개발하였다. PET 고분자 기판에 다중벽 탄소나노튜브 (MWNT)를 박막 코팅한 뒤 이를 마이크로파로 국부 가열함으로써 접합 기판 전체는 저온을 유지하며 CNT-PET 기계적 얽힘을 유도하는 방식이다. PET/CNT/PET 접합시편에 600 Watt 출력의 마이크로파를 10초간 조사함으로써 유연기판 접합에 성공하였고 매우 얇은 CNT 접합부를 구현하였다. 접합 시편의 기계적 신뢰성을 평가하기 위해 중첩 전단 강도 시험, 삼점 굽힘 시험, 반복 굽힘 시험을 수행하였으며 각 시험으로부터 우수한 접합강도, 유연성, 굽힘 내구성이 확인되었다.