• 제목/요약/키워드: Interface debonding

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Carbon FRP Grid로 휨 보강한 철근콘크리트 슬래브의 파괴형태와 설계기준 (Failure Mode and Design Guideline for Reinforced Concrete Slab Strengthened Using Carbon FRP Grid)

  • 박상렬;최현
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.667-675
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    • 2004
  • 본 논문은 CFRP 격자 보강재로 보강한 콘크리트 슬래브의 파괴형태와 보강설계기준에 대한 연구이다. 실험 연구에서 채택한 시험변수로는 CFRP 격자 보강재의 양, 보강 모르타르의 깊이, 앵커핀의 유무, 압축부 보강 등이다. 연구에 의하면 CFRP 격자 섬유 보강량에 따라 파괴형태가 다르게 나타났는데 낮은 보강수준에서는 FRP 격자의 인장 파단파괴를 보였고 보통의 보강정도에서는 격자층 계면전단파괴가 발생하였다. 높은 보강량을 가진 슬래브에서는 사인장전단파괴 형태를 나타냈다. 보강 효과는 FRP 격자 보강재의 양이 증가할수록 증대하였으나 취성 전단파괴에 의해 연성은 감소되었다. 따라서 FRP 격자 보강량을 제한함으로써 갑자기 하중 지지력을 상실하는 전단파괴를 피할 수 있다. 파괴형태 중 CFRP 파단파괴가 바람직한데 그 이유는 섬유파단 후에도 극한상태에서 보강 전 슬래브의 하중지지력과 연성을 가지고 있기 때문이다. 마지막으로 본 논문은 CFRP 격자섬유보강설계기준과 과정을 제시하고 있다.

Comparative evaluation of effects of different surface treatment methods on bond strength between fiber post and composite core

  • Mosharraf, Ramin;Yazdi, Najmeh Baghaei
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제4권2호
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    • pp.103-108
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    • 2012
  • PURPOSE. Debonding of a composite resin core of the fiber post often occurs at the interface between these two materials. The aim of this study was to evaluate the effects of different surface treatment methods on bond strength between fiber posts and composite core. MATERIALS AND METHODS. Sixty-four fiber posts were picked in two groups (Hetco and Exacto). Each group was further divided into four subgroups using different surface treatments: 1) silanization; 2) sandblasting; 3) Treatment with 24% $H_2O_2$, and 4) no treatment (control group). A cylindrical plexiglass matrix was placed around the post and filled with the core resin composite. Specimens were stored in 5000 thermal cycles between $5^{\circ}C$ and $55^{\circ}C$. Tensile bond strength (TBS) test and evaluation using stereomicroscope were performed on the specimen and the data were analyzed using two-way ANOVA, Post Hoc Scheffe tests and Fisher's Exact Test (${\alpha}$=.05). RESULTS. There was a significant difference between the effect of different surface treatments on TBS ($P$ <.001) but different brands of post ($P$=.743) and interaction between the brand of post and surface treatment ($P$=.922) had no significant effect on TBS. Both silanization and sandblasting improved the bonding strength of fiber posts to composite resin core, but there were not any significant differences between these groups and control group. CONCLUSION. There was not any significant difference between two brands of fiber posts that had been used in this study. Although silanization and sandblasting can improve the TBS, there was not any significant differences between surface treatments used.

토출관 접합계면 평가를 위한 초음파 시험법 개발 (Development of Ultrasonic Testing Method for Evaluation of Adhesive Layer of Blaster Tube)

  • 김영환;송성진;박준수;조현;임수용;윤남균;박영주
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.46-53
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    • 2004
  • 로켓 노즐부의 토출관에 대한 신뢰성을 위하여 접합계면의 결함유무를 평가하기 위한 초음파 시험법을 개발하였다. 본 연구의 주된 목적은 철피와 FRP 사이의 에폭시 접합계면에서 미접착 부위와 미충전 부위를 찾아내는 것이다. 미접착부나 미충전부를 찾아내기 위해서 고주파수 초음파 펄스-에코를 이용하여 철피와 에폭시 접착제 사이의 경계면에서 반사되는 초음파 신호를 측정하였다. 결함이 있는 부위의 gap의 크기를 평가하기 위해서 저주파 초음파를 이용하여 공진이 일어나도록 철피를 가진하였다. 이러한 기법을 이용하여 양산품을 검사하기 위한 자동화 장치를 개발하였다. 검사기법을 검증하기 위해서 초음파 시험을 수행한 토출관을 절단하여 현미경으로 gap을 측정하였다.

복합재 패치로 보수된 알루미늄 패널의 피로균열 성장거동과 AE신호의 유형인식 (Fatigue Crack Growth Behavior of and Recognition of AE Signals from Composite Patch-Repaired Aluminum Panel)

  • 김성진;권오양;장용준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.48-57
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    • 2007
  • 사용 중인 항공기 구조를 모사하여 리벳구멍 주위에 피로균열이 존재하는 AA2024-T3 박판을 CFRP 복합재 패치로 접합하여 보수한 후 피로균열 성장거동을 음향방출(AE)을 측정하면서 관찰하였다. 패칭의 효과로 균열성장속도의 뚜렷한 감소와 균열이 인접한 리벳 구멍으로 전파되는 시간을 지연시키는 효과가 있음을 확인하였다. 그리고 패칭 후 균열성장에 의해 탐지된 신호와 패치와 알루미늄 사이의 접합계면 분리에 의한 신호의 구별 가능성을 다변량 자료분석 기법인 주성분분석을 통해 알아보았다. 그 결과 균열성장에 따른 AE신호는 계면분리에 따른 AE신호에 비해 중심주파수가 높고 작은 에너지를 가지는 반면, 계면분리 신호는 균열성장 신호에 비해 상승시간이 길고 중심주파수가 상대적으로 낮으며 비교적 큰 에너지를 가진 것으로 나타났다. 따라서 AE신호의 유형인식 방법은 AE 발생원의 위치표정 결과와 결합할 경우 패치 접합으로 보수된 구조에서의 피로균열 성장거동을 예측하는 방법으로 충분히 활용될 수 있다.

음향방출법에 의한 고강도 구조용 내화강의 열화특성에 관한 연구 (A Study on Degradation Characteristic of High Strength Fire Resistance Steel for Frame Structure by Acoustic Emission)

  • 김현수;강창룡;남기우;김부안
    • 열처리공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.309-317
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    • 2000
  • Demand for new nondestructive evaluations is growing to detect tensile crack growth behavior to predict long term performance of materials and structure in aggressive environments, especially when they are in non-visible area. Acoustic emission technique is well suited to these problems and has drawn a keen interests because of its dynamic detection ability, extreme sensitivity and location of growing defects. In this study, we investigated the strength of fire resistance steel for frame structure by tensile test after degradation treatment and analysed acoustic emission signals obtained from tensile test with time frequency analysis methods. In the T and TN specimens(under $600^{\circ}C$-10min ) consisting of ferrite and pearlite structure, most of acoustic emission events were produced near yield point, mainly due to the dislocation activities during the deformation. However, B specimen under $600^{\circ}C$-10min had a two peak which was attribute to the presence of martensite phase. The first peak is before yield point and the second after yield point. The sources of second acoustic emission peak were the debonding of martensite-martensite interface and the micro-cracking of brittle martensite phase. In $600^{\circ}C$-30min to $700^{\circ}C$-60min, many signals were observed before yield point and were decreased after yield point.

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SCANNING ELECTRON MICROSCOPY ANALYSIS OF FUEL/MATRIX INTERACTION LAYERS IN HIGHLY-IRRADIATED U-Mo DISPERSION FUEL PLATES WITH Al AND Al-Si ALLOY MATRICES

  • Keiser, Dennis D. Jr.;Jue, Jan-Fong;Miller, Brandon D.;Gan, Jian;Robinson, Adam B.;Medvedev, Pavel;Madden, James;Wachs, Dan;Meyer, Mitch
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.147-158
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    • 2014
  • In order to investigate how the microstructure of fuel/matrix-interaction (FMI) layers change during irradiation, different U-7Mo dispersion fuel plates have been irradiated to high fission density and then characterized using scanning electron microscopy (SEM). Specifially, samples from irradiated U-7Mo dispersion fuel elements with pure Al, Al-2Si and AA4043 (~4.5 wt.%Si) matrices were SEM characterized using polished samples and samples that were prepared with a focused ion beam (FIB). Features not observable for the polished samples could be captured in SEM images taken of the FIB samples. For the Al matrix sample, a relatively large FMI layer develops, with enrichment of Xe at the FMI layer/Al matrix interface and evidence of debonding. Overall, a significant penetration of Si from the FMI layer into the U-7Mo fuel was observed for samples with Si in the Al matrix, which resulted in a change of the size (larger) and shape (round) of the fission gas bubbles. Additionally, solid fission product phases were observed to nucleate and grow within these bubbles. These changes in the localized regions of the microstructure of the U-7Mo may contribute to changes observed in the macroscopic swelling of fuel plates with Al-Si matrices.

절곡된 단면을 갖는 얇은 판요소 콘크리트 충전 각형강관 기둥의 부착거동 (Bond Behavior of Thin-Walled Rectangular Profiled Steel Sheet Concrete Short Columns)

  • 윤현도;박완신;한병찬
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.233-241
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    • 2005
  • 본 연구는 콘크리트로 충전한 절곡된 단면을 갖는 각형강관 기둥의 부착특성을 매입인발(Pull-out) 시험을 통해 평가하였다. 시험체는 단면 $250{\times}250mm$의 강관 단면에 콘크리트를 충진한 PSSC기둥으로 표준형(P), 사다리꼴(I), 직사각형(II), 역사다리꼴(III)의 4가지 형태(Fig. 3)와, 부착길이에 대한 폭비 (L/D=2.0, 2.5, 3.0) 단면의 폭두깨비(d/t)으로 설정하여 총 13로 하였다. 실험결과 얇은 판요소 절곡된 강관과 콘크리트의 부착거동은 일반적인 부착거동과 유사하게 화학적 부착과 기계적 부착의 형태로 거동하였으며, 부착응력은 강판의 절곡형태가 (equation omitted)순으로 높게 나타났다. 또한 (equation omitted)타입 시험체의 경우에는 얇은 판요소를 갖는 단면임에도 불구하고 AIJ에서 제시하고 있는 $0.147N/mm^2$의 값을 상회하는 것으로 나타나 부착응력을 고려할 수 있을 것으로 판단되었다.

교정용 광중합형 및 화학중합형 레진접착제의 전단결합강도와 파절양상에 대한 연구 (A STUDY OF SHEAR BOND STRENGTH AND FAILURE PATTERNS IN LIGHT-AND SELF-CURED ORTHODONTIC RESIN)

  • 이민하;양규호;박영준
    • 대한소아치과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.549-558
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    • 1996
  • Light-cured orthodontic composite resin has been widely advertised recently for use in bonding brackets. However, the curability of light-cured resin when light waves are diffused through metal brackets in questionable. The purposes of this study were to evaluate shear bond strength and failure patterns of visible light-cured resin(Lightbond) and chemically cured-resin(Mono-Lok 2), and to determine the relative value of light-cured resin as an alternative to conventional chemically cured resin. Each of the two resins was tested on twenty extracted human first premolars. Standard edgewise metal brackets were bonded to the teeth in accordance with the manufacturers' recommendation. After bonding, the teeth were stored for 24 hours at $37^{\circ}C$, 100% humidity. The shear bond strength was tested with a universal testing machine(Instron 4302), at 0.5mm/min crosshead speed. After debonding, brackets and enamel surfaces were examined with a scanning electron microscope and a stereoscopic microscope. The results were as follows : 1. Metal brackets bonded with Lightbond showed statistically higher shear bond strength than metal brackets bonded with Mono-Lok2. 2. The predominant failure site in Lightbond was the enamel-resin interface, and in Mono-Lok 2 it was the resin itself. 3. Enamel cracks were not found in any specimen. The above results suggest that direct bonding of metal brackets to enamel with light-cured resin bonding agent can be used effectively in clinics.

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비보강 강판콘크리트 전단벽의 횡하중 성능 및 강도특성에 대한 실험적 평가 (Experimental Investigation of the Lateral Load Capacity and Strength Characteristics of a Steel Plate Concrete (SC) Shear Wall)

  • 조성국;소기환;김두기;권민호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.23-32
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    • 2012
  • 최근 국내에서는 원자력발전소의 모듈화 공법에 적용하기 위하여 SC(steel plate concrete) 구조를 개발하는 연구를 진행하고 있다. 이 연구에서는 전단보강이 없는 비보강 SC 전단벽의 횡방향 내진성능 및 강성특성에 대하여 분석하기 위하여 전단벽 모형 시편을 제작하고, 이를 대상으로 정적가력실험을 수행하였다. 실험 결과를 이용하여, 이 논문에서는 비보강 SC 구조의 횡력에 대한 파괴모드의 유형을 분석하고, 단면강도와 부재의 강성 특성을 검토하였다. 그리고 SC 구조용 설계기준에서 제시하는 단면의 강도 계산식과 실험결과를 비교하였다. 연구결과, 비보강 SC 전단벽의 파괴 형태의 하나는 콘크리트와 강판의 부착 상실로 인한 휨전단파괴라는 사실을 발견하였다. SC 구조 전단벽의 벽체 길이방향 거동은 파괴 시까지 벽체 외측의 강판이 내부 콘크리트를 구속하는 효과를 기대할 수 있으므로 연성능력이 향상되는 것이 확인되었다

금 합금 및 비 귀금속 합금에 대한 의치상 레진의 결합강도에 관한 연구 (A STUDY ON THE FLEXURAL BOND STRENGTH OF THE GOLD AND THE Co-Cr ALLOY TO THE DENTURE BASE RESINS)

  • 박현주;김창회;김영수
    • 대한치과보철학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.500-509
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    • 2000
  • In general, the three major oral functions of edentulous patients-mastication, phonation, esthetics-can be rehabilitated by the complete dentures, and both the resin based complete denture and the metal based complete denture are commonly used by many clinicians today. For the sake of many advantages such as the excellent thermal conductivity, low volumetric change, high strength, low risk of fracture and the better patient's adaptation, the metal based complete dentures are indicated to the several cases. But, there are common failures of these type of dentures mainly by the fracture or the debonding between the resin structures and the metal frameworks which is caused by the discrepancies of the flexural strength and the coefficient of thermal expansion. This is aggravated by the water contamination of the interface when exposed to the oral environment and results in the failure of complete denture treatment. So, the purpose of this study is to compare the bond strength and the fracture patterns of the gold alloy based and the Co-Cr alloy based complete dentures using the PMMA resins and the 4-META adhesive resins. The results of this study were as follows. 1. Both to the PMMA resin and the 4-META resin, the flexural bond strength of gold alloy is lower than that of Co-Cr alloy(P<0.05) 2. To the Co-Cr alloy, the bond strength of the 4-META resin is significantly higher than that of PMMA resin(P<0.05). 3. The flexural strength of the group with the mechanical retention form is significantly higher than that of the group without retention form(P<0.05). 4. Comparing with the other groups, the fracture patterns of the group 3 are quite different from the group 1,2,5.

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