• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.280-286
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• 2006

As a way to expand electric capacity in conductor with electric power demand, STACIR/AW (Super Thermal-resistant Aluminum-alloy Conductors Aluminum-clad Invar-Reinforced) conductor which has high electric current and heat resistance characteristics have been developed. STACIR/AW power line is mechanical composite wire composed of steel cores for dip control and aluminum conductors for sending electric current. Recently, to ensure stable operation and prediction of wire life span of STACIR/AW conductor, a heat property of STACIR/AW conductor have been investigated. In the present work, a change of essential property with long term-heat exposure of STACIR/AW conductor and its structure material, INVAR wire and Al conductor, have been investigated. INVAR/AW is approximately $3.2\;{\mu}m/m^{\circ}C$. thermal expansion coefficient of INVAR/AW wire increases with time of heat exposure. the thermal expansion coefficient of INVAR/AW is markedly influenced by heat and mechanical treatment. creep rate(0.242) of STACIR/AW $410\;mm^2$ conductor at room temperature is much higher than that(0.022) at $210\;^{\circ}C$ STACIR/AW $410\;mm^2$ conductor has minimum creep rate at operating temperature. To lower creep rate with increase temperature is more unique characteristics in STACIR/AW. It is expected that STACIR/AW turned its tension to INVAR/AW at the transition temperature. at room temperature, the tension apportionment of INVAR/AW in STACIR/AW is about $50\;\%$. but whole tension of STACIR/AW is placed on the INVAR/AW alone of core metal above transition temperature.

• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.171-176
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• 1999

Nondestructive inspection and accompanying life analysis based on fracture mechanics were the major conventional methods for evaluating remaining life of critical high temperature components in power plants. By using these conventional methods, it has been difficult to perform in-service inspection for life prediction. Also, quantitative damage evaluation due to unexpected abrupt changes in operating temperature was almost impossible. Thus, many efforts have been made for evaluating remaining life during operation of the plants and predicting real-time life usage values based on the shape of structures, operating history, and material properties. In this study, a core software for on-line life monitoring system which carries out real-time life evaluation of a critical component in power boiler(high temperature steam headers) is developed. The software is capable of evaluating creep and fatigue life usage from the real-time stress data calculated by using temperature/stress transfer Green functions derived for the specific headers and by counting transient cycles. The major benefits of the developed software lie in determining future operating schedule, inspection interval, and replacement plan by monitoring real-time life usage based on prior operating history.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.8-9
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• 2002

액체로켓엔진의 연소기는 고온고압의 연소가스에 의해 벽면온도가 매우 높은 수준에 도달하기 때문에, 연소기가 열적으로 안정적으로 작동할 수 있는 메카니즘이 필요하게 되며, 따라서 이러한 방식의 하나로서 추진제를 이용한 재생냉각방식이 널리 사용되고 있다. 일반적으로 재생냉각형 연소기의 내벽은 열전도도가 우수한 구리 또는 구리합금 계열이 많이 사용되고 있다. 이러한 내벽 재질의 내구성은 주로 creep rupture, low cycle thermal fatigue, thermal-mechanical ratcheting에 의해 결정되는데, 사각형태의 냉각채널의 연소기에서는 thermal-mechanical ratcheting 특성이 수명 결정 주요 인자이다. Thermal-mechanical ratcheting은 그림 1과 같이 연소가스 영역과 냉각제 영역을 분리하는 벽면에서 국부적인 부풀음이 일어나면서 벽면두께가 감소하는 소성변형 형태로 나타나는데, 이러한 것을 Dog- house 형상이라 한다.

• 에너지공학
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• 제8권4호
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• pp.605-611
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• 1999

화력발전설비 고온요소의 잔여수명평가는 주로 비파괴검사 및 검사결과의 파괴역학적 해석등으로 행해졌다. 그러나 기존 방법은가동중에는 적용되기 어렵고 급작스런 운전이력에 대한 정량적인 손상을 평가할 수 없었다. 따라서 구조물의 형상, 운전이력 및 재료물성에 근거하여 실시간 수명소비율 및 잔여수명을 평가하는 기술의 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 고온 증기헤더의 수명을 실시간으로 평가하는 감시시스템 소프트웨어를 개발하였다. 고온헤더에 대하여 해석된 온도, 응력, 그린함수를 이용하여 취약부위의 실시간 응력을 계산하고 천이 사이클을 카운트하여 크리프 및, 피로수명을 계산하였다. 본 소프트웨어를 개발함으로써 운전이력에 따른 소비수명을 실시간으로 평가하고 운전정보를 기록하여 향후 운전계획, 보수주기 및 교체시기를 결정하는데 지침이 되도록 하였다.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.134-139
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• 2007

This paper presents a computer-based analysis on the thermal shock characteristics of Pb-free solder joints and UBM in flip chip assemblies. Among four types of popular UBM systems, TiW/Cu system with 95.5Sn-3.9Ag-0.6Cu solder joints was chosen for simulation. A simple 3D finite element model was first created only including silicon die, mixture between underfill and solder joints, and substrate. The displacements due to CTE mismatch between silicon die and substrate was then obtained through FE analysis. Finally, the obtained displacements were applied as mechanical loads to the whole 2D FE model and the characteristics of flip chip assemblies were analyzed. In addition, based on the hyperbolic sine law, the accumulated creep strain of Pb-free solder joints was calculated to predict the fatigue life of flip chip assemblies under thermal shock environments. The proposed method for fatigue life prediction will be evaluated through the cross check of the test results in the future work.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제46권1호
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• pp.53-73
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• 2013

Prediction of prestressed concrete girder integral abutment bridge (IAB) load effect requires understanding of the inherent uncertainties as it relates to thermal loading, time-dependent effects, bridge material properties and soil properties. In addition, complex inelastic and hysteretic behavior must be considered over an extended, 75-year bridge life. The present study establishes IAB displacement and internal force statistics based on available material property and soil property statistical models and Monte Carlo simulations. Numerical models within the simulation were developed to evaluate the 75-year bridge displacements and internal forces based on 2D numerical models that were calibrated against four field monitored IABs. The considered input uncertainties include both resistance and load variables. Material variables are: (1) concrete elastic modulus; (2) backfill stiffness; and (3) lateral pile soil stiffness. Thermal, time dependent, and soil loading variables are: (1) superstructure temperature fluctuation; (2) superstructure concrete thermal expansion coefficient; (3) superstructure temperature gradient; (4) concrete creep and shrinkage; (5) bridge construction timeline; and (6) backfill pressure on backwall and abutment. IAB displacement and internal force statistics were established for: (1) bridge axial force; (2) bridge bending moment; (3) pile lateral force; (4) pile moment; (5) pile head/abutment displacement; (6) compressive stress at the top fiber at the mid-span of the exterior span; and (7) tensile stress at the bottom fiber at the mid-span of the exterior span. These established IAB displacement and internal force statistics provide a basis for future reliability-based design criteria development.

• 한국재료학회지
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• 제4권3호
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• pp.349-356
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• 1994

재료의고온소성변형과 수명예측 및 수명향상을 위하여 재료의 변형기구를 규명하는 것이 매우 중요하다. 이를 위하여 전위환모델이 자주 사용되며, 현재 실험적인 결과를 토대로 한 두개의 중요한 전위환모델로서, Orlova등고 Mills등이 제시한 모델들이 있다. 이들은 모두AI-5.5at.%MG을 사용하였으나 상호 상반된 전위환모델을 설명하고 있다. 그러므로 본 연구에서는 상반된 전위환 모델을 확인하기 위하여 AI-5.5at.%MG을 사용하여 573K의 약 30MPa에서 $\varepsilon$=0.03까지 크\ulcorner시험을 하고, 이러한 크\ulcorner시험후 이어서 각각 약 15,10 및 oMPa의 응력감소 시험도 수행하였으며, 동시에 응력감소 시험 전과 후의 전위구조를 관찰하여 전위환모델을 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권8호
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• pp.765-770
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• 2017

Ni기 초내열합금인 GTD111 DS는 가스터빈 블레이드에 사용된다. 본 논문에서는 실제 운전조건과 유사한 조건을 설정하여 GTD111 DS의 저주기 피로시험을 실시하였다 상온, $760^{\circ}C$, $870^{\circ}C$의 온도범위와 다양한 변형률에서 저주기 피로시험을 수행하였다. 실험결과 총 변형률이 증가함에 따라 피로수명은 감소하였다. 상온 및 $760^{\circ}C$에서는 주기적 경화반응이 나타났으며 $870^{\circ}C$에서는 주기적 연화반응이 나타났다. $870^{\circ}C$에서 응력완화 현상은 유지시간에 따른 크리프의 영향으로 나타났다. 피로수명과 총 변형률의 관계는 Coffin-Manson 식을 통해 얻었다. 파단면은 SEM을 통해 초기균열 및 피로진전지역을 관찰하였다.