• 제목/요약/키워드: High-temperature compression test

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벌크 비정질 Zr-Ti-Cu-Ni-Be 합금의 고온 소성 변형 특성 (High Temperature Plastic Deformation Behaviors of the Bulk Metallic Glass Zr-Ti-Cu-Ni-Be Alloy)

  • 이광석;하태권;안상호;장영원
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.272-276
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    • 2001
  • Multicomponent $Zr_{41.2}Ti_{13.8}Cu_{12.5}Ni_{10}Be_{22.5}$ bulk matallic glass alloy shows good bulk glass forming ability due to its high resistance to crystallization in the undercooled liquid state.1) In this study, DSC and X-ray diffractometry have been performed to confirm the amorphous structure of the master $Zr_{41.2}Ti_{13.8}Cu_{12.5}Ni_{10}Be_{22.5}$ alloy. To investigate the mechanical properties and deformation behaviors of the bulk metallic $Zr_{41.2}Ti_{13.8}Cu_{12.5}Ni_{10}Be_{22.5}$ alloy, a series of compression tests has been carried out at the temperatures ranging from $351^{\circ}C$ to $461^{\circ}C$ and at the various initial strain rates from $2{\times}10^{-4}s^{-1}\;to\;2{\times}10^{-2}s^{-1}$. There are two types of nominal stress-strain curves. The one shows linear stress-strain relationship meaning fracture at maximum stress, the other shows plastic deformation including steady-state flow. Also DSC analysis for the compressed specimens has been performed to investigate the change of thermal stability and crystallization behavior for the various test conditions.

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증기양생이 불필요한 PC부재용 조강형 콘크리트 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Non-PC High-Early-Strength Concrete Without Steam Curing)

  • 전우철;이지환;박희곤;이재삼;김경민;조인성
    • 한국건축시공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.156-162
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    • 2014
  • 본 연구는 PC(Precast Concrete)부재 생산 시 스팀양생 공정을 생략하여 경제적 및 환경적 문제를 해결하고자 상온양생으로 탈형강도(10MPa이상)를 만족시킬 수 있는 조강형 콘크리트를 개발하는데 목적이 있다. 따라서, 조기강도 발현에 반응성이 높은 $C_3S$를 많이 함유하고 있는 조강 시멘트와 $C_3S$의 수화반응을 높이는 경화촉진제를 사용한 조강콘크리트를 평가하였으며, 경화촉진제를 사용한 콘크리트 실험결과는 다음과 같다. 유동성 확인을 위한 슬럼프 플로 시험과 공기량은 목표값을 만족하였다. 경화촉진제를 혼입함에 있어 압축강도는 12시간까지 급격한 발현성상을 나타내었으며, 6~9시간 만에 목표를 만족하였다. 건조수축 및 자기수축의 최대 수축량은 ($-800{\times}10^{-6}$)이하의 값을 나타내어 양호한 것으로 나타났다. 또한, 간이단열온도상승 시험으로 24시간 이내에 Peak 온도를 나타내고 감소하는 것을 확인하였다.

고밀도 폴리우레탄 폼의 극저온 성능 분석 (Investigation of the Cryogenic Performance of the High Density Polyurethane Foam)

  • 김정현;김정대;김태욱;김슬기;이제명
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제26권6_3호
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    • pp.1289-1295
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    • 2023
  • Polyurethane foam insulation required for storing and transporting cryogenic liquefied gas is already widely used as a thermal insulation material for commercial LNG carriers and onshore due to its stable price and high insulation performance. These polyurethane foams are reported to have different mechanical performance depending on the density, and the density parameter is determined depending on the amount of the blowing agent. In this study, density-dependent polyurethane foam was fabricated by adjusting the amount of blowing agent. The mechanical properties of polyurethane foam were analyzed in the room temperature and cryogenic temperature range of -163℃ at 1.5 mm/min, which is a quasi-static load range, and the cells were observed through microstructure analysis. The characteristics of linear elasticity, plateau, and densification, which are quasi-static mechanical behaviors of polyurethane foam, were shown, and the correlation between density and mechanical properties in a cryogenic environment was confirmed. The correlation between mechanical behavior and cell size was also analyzed through SEM morphology analysis. Polyurethane foam with a density of 180 kg/m3 had a density about twice as high as that of a polyurethane foam with a density of 96 kg/m3, but yield strength was about 51% higher and cell size was about 9.5% smaller.

Effects of Zr-hydride distribution of irradiated Zircaloy-2 cladding in RIA-simulating pellet-clad mechanical interaction testing

  • Magnusson, Per;Alvarez-Holston, Anna-Maria;Ammon, Katja;Ledergerber, Guido;Nilsson, Marcus;Schrire, David;Nissen, Klaus;Wright, Jonathan
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제50권2호
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    • pp.246-252
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    • 2018
  • A series of simulated reactivity-initiated accident (RIA) tests on irradiated fully recrystallized boiling water reactor Zircaloy-2 cladding has been performed by means of the expansion-due-to-compression (EDC) test method. The EDC method reproduces fuel pellet-clad mechanical interaction (PCMI) conditions for the cladding during RIA transients with respect to temperature and loading rates by out-of-pile mechanical testing. The tested materials had a large variation in burnup and hydrogen content (up to 907 wppm). The results of the EDC tests showed variation in the PCMI resistance of claddings with similar burnup and hydrogen content, making it difficult to clearly identify ductile-to-brittle transition temperatures. The EDC-tested samples of the present and previous work were investigated by light optical and scanning electron microscopy to study the influence of factors such as azimuthal variation of the Zr-hydrides and the presence of hydride rims and radially oriented hydrides. Two main characteristics were identified in samples with low ductility with respect to hydrogen content and test temperature: hydride rims and radial hydrides at the cladding outer surface. Crack propagation and failure modes were also studied, showing two general modes of crack propagation depending on distribution and amount of radially oriented hydrides. It was concluded that the PCMI resistance of irradiated cladding under normal conditions with homogenously distributed circumferential hydrides is high, with good margin to the RIA failure limits. To further improve safety, focus should be on conditions causing nonfavorable hydride distribution, such as hydride reorientation and formation of hydride blisters at the cladding outer surface.

하중조건과 고온에 의한 고강도 경량 콘크리트의 역학적 특성 평가 (Evaluation on Mechanical Properties of High Strength Light-Weight Concrete with Elevated Temperature and loading)

  • 김규용;김영선;최경철;박현길;이태규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.723-730
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    • 2011
  • 콘크리트 중의 골재가 차지하는 비율은 약 70~80 vol%로서 콘크리트의 고온 역학적 성상에 큰 영향요소로 작용할 수 있다. 이 연구는 고온시 콘크리트의 역학적 특성을 평가하기 위한 일환으로써 다양한 환경조건, 즉 고온조건, 하중조건에 따른 역학적 특성을 비교하기 위하여 목표강도 60 MPa급 보통 골재 및 경량 골재 콘크리트를 대상으로 선정하였다. 사용된 시험체는 ${\phi}100{\times}200mm$로서 상온 압축강도의 0%, 20%, 40% 하중을 재하한 상태에서 고온에 따른 강도, 탄성계수, 열팽창 변형(thermal strain), 전체 변형(total strain), 내력저하수축(transient creep) 등 고온에서의 역학적 특성을 평가하였다. 시험 결과 골재의 열팽창계수가 작은 경량 콘크리트는 열팽창 변형이 일반 골재를 사용한 콘크리트에 비하여 전반적으로 작게 나타났으며, 고온조건인 $700^{\circ}C$에서도 압축강도 저하가 상온강도에 대하여 80% 수준으로 나타났다. 또한 재하에 의한 내력저하수축은 $500^{\circ}C$를 기준으로 콘크리트의 변형을 팽창에서 수축으로 전환시키는 영향요인으로써, 콘크리트와 골재의 열팽창 변형비(concrete /aggregate)가 수축의 경향이 큰 경우 콘크리트의 내력저하가 적은 경향을 확인할 수 있었다.

Development and testing of multicomponent fuel cladding with enhanced accidental performance

  • Krejci, Jakub;Kabatova, Jitka;Manoch, Frantisek;Koci, Jan;Cvrcek, Ladislav;Malek, Jaroslav;Krum, Stanislav;Sutta, Pavel;Bublikova, Petra;Halodova, Patricie;Namburi, Hygreeva Kiran;Sevecek, Martin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제52권3호
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    • pp.597-609
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    • 2020
  • Accident Tolerant Fuels have been widely studied since the Fukushima-Daiichi accident in 2011 as one of the options on how to further enhance the safety of nuclear power plants. Deposition of protective coatings on nuclear fuel claddings has been considered as a near-term concept that will reduce the high-temperature oxidation rate and enhance accidental tolerance of the cladding while providing additional benefits during normal operation and transients. This study focuses on experimental testing of Zr-based alloys coated with Cr-based coatings using Physical Vapour Deposition. The results of long-term corrosion tests, as well as tests simulating postulated accidents, are presented. Zr-1%Nb alloy used as nuclear fuel cladding serves as a substrate and Cr, CrN, CrxNy layers are deposited by unbalanced magnetron sputtering and reactive magnetron sputtering. The deposition procedures are optimized in order to improve coating properties. Coated as well as reference uncoated samples were experimentally tested. The presented results include standard long-term corrosion tests at 360℃ in WWER water chemistry, burst (creep) tests and mainly single and double-sided high-temperature steam oxidation tests between 1000 and 1400℃ related to postulated Loss-of-coolant accident and Design extension conditions. Coated and reference samples were characterized pre- and post-testing using mechanical testing (microhardness, ring compression test), Thermal Evolved Gas Analysis analysis (hydrogen, oxygen concentration), optical microscopy, scanning electron microscopy (EDS, WDS, EBSD) and X-ray diffraction.

화전 조리법의 표준화를 위한 조리과학적 연구 (I) - 첨가하는 물의 양과 온도를 중심으로 - (Standardization of the Preparation Methods for Hwajeun (I) - focused on the volume and temperature of water added-)

  • 이승현;장명숙
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.237-245
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    • 2001
  • 반죽에 첨가하는 물의 양과 온도를 달리하여 제조한 화전의 기계적 특성 및 관능적 특성을 통해 품질평가를 하였다. 관능검사 결과가 가장 좋았던 실험처리구 II에서 S3’, S5’, S8’의 반죽 및 화전과의 수분함량 차이는 2.4~2.8%로서 조리시 소실되는 수분함량의 비율은 반죽에 첨가되는 물의 양과 온도에 따라 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 흡유율은 2$0^{\circ}C$의 찬물로 반죽한 처리구의 경우 첨가하는 물의 양이 증가함에 따라 그 값이 75.00%~93.75% 유의적으로(p<0.01) 증가하였으며 색도는 다른 처리구에 비하여 끓는 소금물로. 반죽한 처리구가 전반적으로 b값이 높았다. Two bite compression test에 의한 텍스쳐 특성치는 관능적 품질이 가장 우수했던 각 처리군별(실험처리II)로 비교했을 때, hardness는 끓는 소금물 27%로. 반죽한 S8’가 320.69로 유의적으로(p<0.05) 높은 값을 보였으며 그 외 4개의 texture 특성에서는 모두 찬물 36%로 반죽한 S3’이 유의적으로 높은 갑을 나타냈다. 관능검사 결과에서는 항목별로 유의적인 차이를 나타냈는데, 실험처리구 I의 찬물로 반죽한 처리구에서는 물의 첨가량 36%인 S3이, 10$0^{\circ}C$의 물로 반죽한 처리구와 끓는 소금물로 반죽한 처리구는 27%의 물을 첨가한 S5와 S8의 선호도가 높게 나타났으며, 이 세가지 시료를 서로 비교한 실험처리구 II의 기호도 검사결과는 끓인 소금물의 반죽한 S8’가 softness, chewiness 및 taste 항목에서 유의적으로 높은 값을 보여 전반적인 기호도 6.50 (p<0.05)로 가장 관능적 품질이 우수한 것으로 나타나 좋은 반죽방법은 2$0^{\circ}C$ 찬물보다는 104$^{\circ}C$의 끓인 소금물 27% 수준으로 반죽하는 것이 바람직할 것으로 보인다.

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Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo 합금의 고온압축 변형거동 (High Temperature Compressive Deformation Behavior of Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo Alloy)

  • 현용택;이용태;이찬규
    • 한국재료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.82-87
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    • 2001
  • Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo(Ti6246) 합금의 고온 변형거동을 조사하기 위하여 $\alpha$+$\beta$ 영역 및 $\beta$영역의 온도에서 $10^0s^{-1}$에서 $10^{-3}s^{-1}$의 변형속도로 압축시험을 수행하였다. 유동응력은 변형속도가 증가하고 시험 온도가 감소함에 따라 증가하였다 90$0^{\circ}C$ 이하에서 시험한 결과로부터 얻어진 유동곡선은 가공연화 현상을 나타내었으나, 이 합금의$\beta$영역인 95$0^{\circ}C$ 이상에서는 유동응력이 지속적으로 증가하다가 정상 상태를 나타냈다. 압축시험 결과로부터 얻은 유동곡선 분석을 통하여 유동응력의 변형량, 변형속도 및 온도에 대한 관계로부터 이 합금에 대한 구성방정식을 구하였다.

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선회유동 및 연소인자가 터보과급 디젤엔진의 성능 및 배기가스특성에 미치는 영향 (Effects of Swirl and Combustion Parameters on the Performance and Emission in a Turbocharged D.1. Diesel Engine)

  • 윤준규;차경옥
    • 에너지공학
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    • 제11권2호
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    • pp.90-98
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    • 2002
  • 본 연구는 선회유동과 연소인자가 9.4L인 터보과급 디젤엔진의 성능과 배기가스특성에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 일반적으로 디젤엔진의 연소과정에서 선회유동은 분사되고 있는 연료와 흡칩공기의 혼합을 촉진시켜 줌으로써 엔진성능을 향상시키는데 매우 중요한 인자가 된다. 특히 터보과급 디젤엔진에서는 실린더내의 고온.고압가스로 인하여 연비와 NO$_{x}$ 농도는 서로 상반관계를 가지므로 적절한 용량의 과급기선정으로 흡.배기시스템, 분사시스템 및 연소실의 설계 등을 고려할 필요가 있다. 본 연구의 결과로서, 정상유동실험을 통하여 선회비가 증가함으로써 평균유량계수가 감소하고, 반면에 걸프 펙터가 증가함을 알 수 있었다. 또한 엔진실험을 통하여 흡기포트의 선회비 2.43, 분사시기 BTDC 13$^{\circ}$ CA, 압축비 16, 리앤트란트 5$^{\circ}$형 연소실, 노즐분공경 $\Phi$0.28*6 및 과급기 GT40(압축기 A/R 0.58, 터빈 A/R 1.19)의 적용인자가 최적의 성능 및 배기가스를 만족시킬 수 있었다.

표면처리 및 윤활제에 따른 열간 단조 금형의 수명 평가 (Die Life Estimation of Hot Forging for Surface Treatment and Lubricants)

  • 이현철;김병민;김광호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.26-35
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    • 2003
  • This study explains the effects of lubricant and surface treatment on hot forging die life. The mechanical and thermal load, and thermal softening which is happened by the high temperature of die, in hot and warm forging, cause die wear, heat checking and plastic deformation, etc. This study is fur the effects of solid lubricants and surface treatment condition for hot forging die. Because cooling effect and low friction are essential to the long life of dies, optimal surface treatment and lubricant are very important to improve die life for hot forging process. The main factors, which affect die hardness and heat transfer, are surface treatments and lubricants, which are related to thermal diffusion coefficient and heat transfer coefficient, etc. For verifying these effects, experiments are performed for hot ring compression test and heat transfer coefficient in various conditions as like different initial billet temperatures and different loads. The effects of lubricant and surface treatment for hot forging die life are explained by their thermal characteristics. The new developed technique in this study for predicting tool life can give more feasible means to improve the tool life in hot forging process.