• 대한기계학회논문집A
• /
• 제26권3호
• /
• pp.521-527
• /
• 2002

In this paper, tensile behavior and low cycle fatigue behavior of 316L stainless steel which is currently favored structural material for several high temperature components such as the liquid metal cooled fast breeder reactor (LMFBR) were investigated. Research was performed at 55$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ and $650^{\circ}C$ since working temperature of 316L stainless steel in a real field is from 40$0^{\circ}C$ to $650^{\circ}C$. From tensile tests performed by strain controls with $1{\times}10^{-3}/s,\; l{\times}10^{ -4}/s \;and\; 1{\times}10/^{ -5}/ s $ strain rates at each temperature, negative strain rate response (that is, strain hardening decreases as strain rate increases) and negative temperature response were observed. Strain rate effect was relatively small compared with temperature effect. LCF tests with a constant total strain amplitude were performed by strain control with a high temperature extensometer at R.T, 55$0^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $650^{\circ}C$ and total strain amplitudes of 0.3%~0.8% were used and test strain rates were $1{times}10^{-2} /s,\; 1{times}10^{-3} /s\; and\; 1{times}10^{-4} /s$. A new energy based LCF life prediction model which can explain the effects of temperature, strain amplitude and strain rate on fatigue life was proposed and its excellency was verified by comparing with currently used models.

• 소성∙가공
• /
• 제16권7호
• /
• pp.521-529
• /
• 2007

This paper is concerned with the analysis on the surface expansion of AA 2024 and AA 1100 aluminum alloys in backward extrusion process. Due to heavy surface expansion appeared usually in the backward can extrusion process, the tribological conditions along the interface between the material and the punch land are very severe. In the present study, the surface expansion is analyzed especially under various process conditions. The main goal of this study is to investigate the influence of degree of reduction in height, geometries of punch nose, friction and hardening characteristics of different aluminum alloys on the material flow and thus on the surface expansion on the working material. Two different materials are selected for investigation as model materials and they are AA 2024 and AA 1100 aluminum alloys. The geometrical parameters employed in analysis include punch corner radius and punch nose angle. The geometry of punch follows basically the recommendation of ICFG and some variations of punch geometry are adopted to obtain quantitative information on the effect of geometrical parameters on material flow. Extensive simulation has been conducted by applying the rigid-plastic finite element method to the backward can extrusion process under different geometrical, material, and interface conditions. The simulation results are summarized in terms of surface expansion at different reduction in height, deformation patterns including pressure distributions along the interface between workpiece and punch, comparison of surface expansion between two model materials, geometrical and interfacial parametric effects on surface expansion, and load-stroke relationships.

• 마이크로전자및패키징학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.7-11
• /
• 2013

As thermosonic ball bonding is developed for more and more advanced applications in the electronic packaging industry, the control of process stresses induced on the integrated circuits becomes more important. If Cu bonding wire is used instead of Au wire, larger ultrasonic levels are common during bonding. For advanced microchips the use of Cu based wire is risky because the ultrasonic stresses can cause chip damage. This risk needs to be managed by e.g. the use of ultrasound during the impact stage of the ball on the pad ("pre-bleed") as it can reduce the strain hardening effect, which leads to a softer deformed ball that can be bonded with less ultrasound. To find the best profiles of ultrasound during impact, a numerical model is reported for ultrasonic bonding with capillary dynamics combined with a geometrical model describing ball deformation based on volume conservation and stress balance. This leads to an efficient procedure of ball bond modelling bypassing plasticity and contact pairs. The ultrasonic force and average stress at the bond zone are extracted from the numerical experiments for a $50{\mu}m$ diameter free air ball deformed by a capillary with a hole diameter of $35{\mu}m$ at the tip, a chamfer diameter of $51{\mu}m$, a chamfer angle of $90^{\circ}$, and a face angle of $1^{\circ}$. An upper limit of the ultrasonic amplitude during impact is derived below which the ultrasonic shear stress at the interface is not higher than 120 MPa, which can be recommended for low stress bonding.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제22권4호
• /
• pp.377-388
• /
• 2010

HSB600 및 HSB800 고성능강재를 적용한 정모멘트부 강합성거더의 휨거동을 비선형 모멘트-곡률 해석법으로 분석하였다. 연성특성이 다른 3개의 대표적인 강합성거더 기본 단면을 선정하여 모멘트-곡률 해석법으로 모멘트-곡률 이력과 휨저항강도를 구하고 비선형 유한요소해석 프로그램 ABAQUS(2008)로 구한 결과와 비교하여 모멘트-곡률 해석 프로그램을 검증하였다. 비선형 유한요소해석 시에는 플랜지, 복부판 및 콘크리트 바닥판을 판요소로 모델링하여 3차원 강합성거더 유한요소모델을 적용했으며 초기변형과 단면의 잔류응력을 고려하여 해석하였다. 강합성거더 단면에서 콘크리트 바닥판의 28일 압축강도는 30~50MPa를 고려하였으며, 콘크리트 재료는 CEB-FIP(1990) 모델로, 일반 강재와 HSB600 및 HSB800 고성능 강재는 탄소성-변형경화 재료로 모델링하였다. 강합성단면의 연성비, 강거더의 강종, 콘크리트 바닥판의 압축강도, 소성중립축의 위치 등이 강합성거더의 연성특성 및 휨저항강도에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권4호
• /
• pp.5-15
• /
• 2020

본 논문은 점성토의 응력-변형률 관계를 모사하기 위해 한계 상태 이론을 기반으로 하여 수정한 Modified Cam-Clay 파괴면을 제안한다. 평균유효응력과 von Mises 응력의 공간에서 타원형상의 파괴면을 가지는 Modified Cam-Clay 모델의 경우, 강성 및 발달법칙 미적용시, 비배수 전단조건하에 한계상태 평균유효응력은 선행압밀 평균유효응력의 절반이 되며, 이는 실제 점성토의 거동과 차이가 있다. 본 연구에서는 선행압밀 평균유효응력은 점성토의 압밀이력으로 정량화되고, 한계상태 평균유효응력은 점성토의 현재 간극비로 산정되어, 이 둘간의 비율이 고정되지 않는 찌그러진 형태의 파괴면을 제안한다. 제안된 파괴면을 항복평면으로 가정하고, 비배수 삼축압축 거동을 모사한 결과, 실내 실험 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제37권6호
• /
• pp.769-774
• /
• 2013

가스터빈엔진의 핵심 부품인 디스크와 블레이드는 고효율, 수명주기 동안의 운용비 최소화 등의 요구조건으로 고온의 터빈입구 온도, 고압축비, 고속 환경에서 지속적으로 운용된다. 이러한 가혹한 환경에서의 구조 안전성을 평가하기 위해서는 재료 모델링과 유한요소해석 기법 등이 필수적이며 더 나아가 형상최적화가 반드시 요구된다. 본 연구에서는 터빈 디스크의 구조 건전성을 평가하기 위해 2 차원 축 대칭 및 섹터 모델을 생성하고, 열-구조 연성해석과 접촉 해석을 포함한 유한요소 해석을 수행하고자 한다. 이를 근거로 터빈 디스크에서 구조적으로 취약한 2 개의 영역인 디스크 보어와 디스크와 블레이드의 연결 부위인 도브테일에 대해 형상변수 고찰을 하고자 한다. 최종적으로 형상변수 결과를 기초로 한 개선된 디스크 형상을 제안함과 동시에 좀 더 정교한 형상최적화가 필요함을 확인한다.

• Archives of Plastic Surgery
• /
• 제35권2호
• /
• pp.219-222
• /
• 2008

Purpose: The purpose of this study is to develop hydroxyapatite cement simplified procedures for reconstruction of craniofacial deformities. Due to its expense and characteristics of quick hardening time, it may be inappropriate for forehead reconstruction or augmentation. Therefore we hear by introduce a more precise, easy and cheap method. The authors report forehead reconstruction with hydroxyapatite cement for a patient who suffered from craniofacial deformity. Methods: Case report and literature review. Results: A 35 year old man came to us with forehead and temporal area depression. He had a history of brain operations due to traumatic epidural hematoma. A physical exam showed an evidence of right side forehead weakness sign. Authors made RP model of his skull and applied check framework with Kirschner's wires for measuring accurate volume and contour on the depressed right side forehead area on the RP model. After complete exposure of defect area by bicoronary insicion, absorbable plate which applied on skull area was removed. Using three Kirschner's wires, authors made check framework on the right forehead lively and fixed with 2-hole miniplates on the boundary of the defect. After checking asymmetry, hydroxyapatite was applied on check shape framework just above Kirschner's wire. After removing Kirschner's wire, we corrected minimal unbalance and contour with bur. Conclusion: Check framework with Kirschner's wire was very convenient and cost saving methods for forehead reconstruction with hydroxyapatite cement.

• 터널과지하공간
• /
• 제11권3호
• /
• pp.225-236
• /
• 2001

암반 절리면의 거칠기는 전단강도 및 변형거동에 가장 중요한 영향을 미치는 요소 중의 하나이다. 절리면은 전단변형이 발생하는 동안 손상을 받게 되고 이에 따라 거칠기각은 연속적으로 낮아진다. 절리면의 수직팽창성과 강도 경화 및 연화현상도 거칠기의 변화와 관련이 있는 것으로 이해되고 있다. 따라서 절리면의 거칠기의 변화를 효율적으로 반영시킬 수 있는 수치해석 모델의 개발이 중요하다. 이 연구에서는 탄소성이론을 바탕으로 거칠기 변화를 고려할 수 있는 탄소성 응력-변형 증분식을 유도하여 절리면 거질기 변화가 절리면 전단거동에 미치는 영향을 정량적으로 평가하는데 이용하였다. 유도된 탄소성 증분식을 검증하기 위하여 수치 주기전단시험을 실시하였다. 수치시험결과 개발된 탄소성 증분식은 거친 절리면의 주기전단시험에 나타나는 일반적인 현상들을 모사하는데 효과적임을 알 수 있었다.

• Computers and Concrete
• /
• 제25권1호
• /
• pp.67-73
• /
• 2020

Traditionally used analytical approach to predict the fatigue failure of reinforced concrete (RC) structure is generally conservative and has certain limitations. The nonlinear finite element method (FEM) offers less expensive solution for fatigue analysis with sufficient accuracy. However, the conventional implicit dynamic analysis is very expensive for high level computation. Whereas, an explicit dynamic analysis approach offers a computationally operative modelling to predict true responses of a structural element under periodic loading and might be perfectly matched to accomplish long life fatigue computations. Hence, this study simulates the fatigue behaviour of RC beams with finite element (FE) assemblage presenting a simplified explicit dynamic numerical solution to show computer aided fatigue behaviour of RC beam. A commercial FEM package, ABAQUS has been chosen for this complex modelling. The concrete has been modelled as a 8-node solid element providing competent compression hardening and tension stiffening. The steel reinforcements are simulated as two-node truss elements comprising elasto-plastic stress-strain behaviour. All the possible nonlinearities are duly incorporated. Time domain analysis has been adopted through an automatic Newmark-β time incremental technique. The program consists of twelve RC beams to visualize the real behaviour during fatigue process and to obtain the reliability of the study. Both the numerical and experimental results indicate a redistribution of stresses along the time and damage accumulation of beam which severely affect the serviceability and ultimate capacity of RC beam. The output of the FEM analysis demonstrates good match with the experimental consequences which affirm the efficacy of the computer aided model. The controlled fatigue damage evolution at service fatigue load limits makes the FE model an efficient tool in predicting high cycle fatigue behaviour of RC structures.

• 한국지반공학회지:지반
• /
• 제12권1호
• /
• pp.73-86
• /
• 1996

본 연구에서는 국내 8개 석탄화력발전소에서 발생하는 석탄회중 영월화력발전소에서 부산되는 석탄회를 주 대상으로 순수 비회(FA)와 저회(BA), 회사장에 투기되는 흔합회(FA:BA=8:2), 적정비로 혼합된 석탄회(FA:BA=5:5),그리고 일반도로성토재에 대하여 토질역학시험을 통해 공학적 특성이 비교, 분석되었으며 석탄회를 성토재 및 매립재로서 대규모로 이용할 경우의 변형해석을 위해 Hyperbolic Mode야 적용시 필요한 제반 변수를 산정하였다. 석탄회의 토공재로서의 활용 가능성을 검토한 결과 석탄회는 동일입도의 일반 홀에 비해 강도 정수 등 유리한 공학적 특성을 갖고 있으며,특히 연약지반상에 매립 또는 구조물 됫채움재로서 사용할 경우 자경성, 경량성 등 우수한 조건을 지니고 있다.