• 대한금속재료학회지
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• 제49권8호
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• pp.635-641
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• 2011

The effect of high shear speed on shear force, shear energy and fracture surface was investigated for the solder joint of a $Sn-_{3.0}Ag-_{0.5}Cu$ ball. For both ENIG and OSP pads, the shear force increased with an increase in shearing speed to 0.3 m/s. However, for an ENEPIG pad, the shear force increased with an increase in shear speed to 0.6 m/s and kept almost constant afterward. The shear energy decreased with an increase in shearing speed for ENIG and OSP pads. For the ENEPIG pad, however, the shear energy almost remained constant in a shearing speed range 0.3-3.0 m/s. The fracture mode analysis revealed that the amount of brittle fracture for the ENIG and the OSP pads increased with shearing speed, and a complete brittle fracture appeared at 1.0 m/s for ENIG and 2.0 m/s for OSP. However, the ENEPIG pad showed only a ductile fracture until 0.25 m/s, and a full brittle fracture didn't occur up to 3.0 m/s. The fracture mode matched well with the shear energy. The results from the high speed shear test of SAC305 were similar to those of SAC105.

• Computers and Concrete
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• 제32권5호
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• pp.465-474
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• 2023

The point load test (PLT) is a widely-used alternative method in the field to determine the uniaxial compressive strength due to its simple testing machine and procedure. The point load test index can estimate the uniaxial compressive strength through conversion factors based on the rock types. However, the mechanism correlating these two parameters and the influence of the mechanical properties on PLT results are still not well understood. This study proposed a theoretical model to understand the mechanism of PLT serving as an alternative to the UCS test based on laboratory observation and literature survey. This model found that the point load test is a self-confined compression test. There is a compressive ellipsoid near the loading axis, whose dilation forms a tensile ring that provides confinement on this ellipsoid. The peak load of a point load test is linearly positive correlated to the tensile strength and negatively correlated to the Poisson ratio. The model was then verified using numerical and experimental approaches. In numerical verification, the PLT discs were simulated using flat-joint BPM of PFC3D to model the force distribution, crack propagation and BPM properties' effect with calibrated micro-parameters from laboratory UCS test and point load test of Berea sandstones. It further verified the mechanism experimentally by conducting a uniaxial compressive test, Brazilian test, and point load test on four different rocks. The findings from this study can explain the mechanism and improve the understanding of point load in determining uniaxial compressive strength.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권4호
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• pp.1-8
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• 2001

본 실험은 강판삽입형에 드리프트 핀, 볼트를 이용한 2가지 형태의 접합부의 강도 특성을 검토하였다. 하중 방향은 섬유평행방향 하중 (0도 하중)과 섬유직교방향 하중 (90도 하중)을 가하여 하중방향의 차이 및 접합구에 따른 강도 특성을 비교하였다. 소나무재의 강판 삽입의 드리프트 핀, 볼트 인장형 전단강도 실험에서 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 같은 단거리의 섬유평행방향 하중시 최대하중은 접합구의 직경이 증가함에 따라 증가되는 경향을 보였으며, 90도 하중인 경우 드라프트핀, 볼트 접합부는 2가지 접합구 직경(10 mm, 12 mm)에서 모든 소나무 시편이 할렬파괴 되었다. 2. 하중-변형 곡선의 초기 직선영역을 나타내는 직선과 접합구 직경의 5% 만큼을 횡축의 정방향으로 평행 이동시킨 접합부의 항복하중(Py)과 최대 하중비의 증가 정도는 0도 하중의 경우가 높고, 볼트의 접합에서 높았다. 또한 세장비가 증가될수록 높은 경향을 나타냈다. 3 항복 추정식으로 구한 항복하중과 실험값에서 5% 차감한 항복하중은 볼트 접합부에 비해 드리프트 핀 접합부가 추정치와 실험치가 잘 일치되었다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.191-196
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• 2015

본 연구에서는 접착제로 체결된 구조물의 접착 조인트에서의 파괴인성을 조사하기 위하여 알루미늄 폼으로 제작한 Mode III 형 DCB 시험편들에 대하여 정적 해석 및 실험을 수행하였다. 정적 해석에서의 경우, 각 시험편 모델들은 강제 변위가 약 5 mm 진행되었을 때 최대 반력을 보였으며, 이 때 각 시험편 모델들의 최대 반력은 두께가 35 mm인 모델이 약 0.25 kN, 두께가 45 mm인 모델이 약 0.28 kN, 두께가 55 mm인 모델이 약 0.5 kN으로 나타났다. 이 해석 결과들을 입증하기 위하여 정적 실험의 경우에서 두 개의 시험편들을 택하였다. 정적 실험에서의 경우, 각 시험편들은 강제 변위가 약 5~6 mm 진행되었을 때 최대 반력을 보였으며, 각 시험편들의 최대 반력은 두께가 35 mm인 시험편이 약 0.22 kN, 두께가 45 mm인 시험편이 약 0.3 kN으로 나타났다. 도출된 결과값들을 비교하였을 때 해석과 실험의 데이터들 간에 큰 차이가 없음을 알 수 있었고, 따라서 별도의 실험과정 없이 해석을 통해서도 그 연구 데이터들을 확보할 수 있을 것으로 판단되며, Mode III 형 DCB 접합구조물에서의 기계적 특성들을 체계적으로 분석할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.133-138
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• 2019

본 논문은 자동차 구조용 열간 압연 강재인 SAPH440을 GMAW 겹치기 용접을 하여 용접 변수인 용접 전류, 용접 전압, 이송 속도를 달리하여 인장 특성을 평가하였다. GMAW 공정의 접합 변수에 따라 인장 시험을 수행하기 위하여 겹치기 용접 하여 KS B ISO 9018에 따라 시험편을 제작하여 실험하였다. 각 조건에 따른 비드 외관을 관찰하였고 그에 따른 인장시험을 하여 용접성을 평가하였다. 평가 결과 용접전류가 높을수록 깊은 용입이 형성되는 것을 알 수 있었으나 인장강도 측면에서는 모재부 파단으로 인해 일정 변수 이상부터는 큰 차이는 없는 것으로 확인되었다. 용접 전류 200A, 용접 전압 17V의 조건에서와 같이 전압에 비해 전류가 높으면 다량의 스패터가 발생하며 용접이 불안정하고 이로 인해 용접부 파단이 일어나는 것을 확인 하였다. 전압이 높을수록 대체로 결함이 발생 되지 않을 정도의 비드외관을 관찰할 수 있었으며 너무 높은 전압 또한 용접성에 영향을 끼치는 것을 확인하였다. 너무 낮은 전류와 전압의 조건에서는 용접이 정상적으로 되지 않아 인장강도를 측정할 수 없었다. 그러나 용접이 가능한 용접 조건에서는 전류가 증가함에 따라 전압과 이송속도가 증가하더라도 인장강도에는 큰 영향을 미치지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.418-424
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• 2017

마그네슘은 다른 금속들에 비해 비강도가 높으며, 우수한 진동 흡수능, 전자파 차폐성 등으로 산업 전반에 많이 활용되고 있다. 예를 들면, 자동차 시트 프레임, 실린더 헤드 등 자동차 부품으로도 사용되며 노트북 케이스, 핸드폰 케이스 등의 전자제품에도 널리 사용되고 있다. 또한 신체의 뼈가 금이 가거나 부서졌을 경우, 그 손상된 뼈의 치료를 보조하기 위해 사용되는 골 접합용 임플란트 재료로 각광받고 있다. 현재 임플란트 재료로는 Ti alloy, Stainless steel, Co-Cr-Mo alloy등이 사용되어 지고, Mg 합금은 연구단계에 머물러 있다. 현재 골접합용 임플란트 재료의 문제점으로는 한번 접합 수술 후에 회복이 되면 이것을 제거하기 위한 수술을 또 해야 한다는 점이 있다. 하지만 마그네슘은 현재 재료와 비교하여 충분한 강도를 실현 할 수 있으며, 일정시간 후 자체적으로 분해되고 인체에 무해한 원소기 때문에 연구가 진행되고 있다. 그러나 순수 Mg으로는 충분한 강도와 내식성을 가질 수 없기 때문에 합금원소를 첨가하여 Mg 합금을 설계한다. 본 논문에서는 마그네슘에 인체에 무해한 Ca, Zn를 첨가하여 합금을 설계하였고, 추가적으로 강도와 내식성을 향상시키기 위해서 Grain refiner로서 Sr을 소량 첨가하여 최종 합금을 설계하였다. Sr은 방사선 원소는 인체에 유해하지만, 그 외 천연 Sr 원소는 인체에 무해하다. 이렇게 제조된 합금을 광학현미경, 주사전자현미경을 통해 미세조직분석을 수행하고, 인장시험, 동전위 분극 시험, 침지시험을 통해 기계적 특성 및 부식특성을 평가하였다. 결론적으로, Sr 첨가에 의해 조직이 미세해졌으며, 기계적 특성 및 내식성이 향성된 것을 확인 할 수 있었다.

• 구강회복응용과학지
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• 제19권4호
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• pp.269-279
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• 2003

This study investigated the mechanical properties of precious metal-ceramic alloy joined by the laser-welding and the soldering compared with the parent metal. Twenty-four tensile specimens were cast in precious metal-ceramic alloy and divided into three groups of eight. All specimens in the control group(group 1) were left in the as-cast condition. Group 2 and 3 were the test specimens, which were sectioned at the center. Eight of sectioned specimens were joined by soldering with a propane-oxygen torch, and the remaining specimens were joined by laser-welding. After joining, each joint diameter was measured, and then tested to tensile failure on an Instron machine. Failure loads were recorded, and then fracture stress(ultimate tensile strength), 0.2% yield strength and % elongation calculated. These data for three groups were subjected to a one-way analysis of variance(ANOVA). Neuman-Keuls post hoc test was then used to determine any significant differences between groups. The fracture locations, fracture surfaces were examined by SEM(scanning electron microscope). The results were as follows: 1) The tensile strength and 0.2% yield strength of the soldered group($280.28{\pm}49.35MPa$, $160.24{\pm}26.67MPa$) were significantly less than both the as-cast group($410.99{\pm}13.07MPa$, $217.82{\pm}17.99MPa$) and the laser-welded group($383.56{\pm}59.08MPa$, $217.18{\pm}12.96MPa$). 2) The tensile strength and 0.2% yield strength of the laser-welded group were about each 98%, 99.7% of the as-cast group. There were no statistically significant differences in these two groups(p<0.05). 3) The percentage elongations of the soldered group($3.94{\pm}2.32%$) and the laser-welded group($5.06{\pm}1.08%$) were significantly less than the as-cast group($14.25{\pm}4.05%$) (p<0.05). 4) The fracture of the soldered specimens occurred in the solder material and many porosities were showed at the fracture site. 5) The fracture of the laser-welded specimens occurred also in the welding area, and lack of fusion and a large void was observed at the center of the fracture surface. However, the laser-welded specimens showed a ductile failure mode like the as- cast specimens. The results of this study indicated that the tensile strengths of the laser-welded joints were comparable to those of the as-cast joints and superior to those of the soldered joints.

• 구강회복응용과학지
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• 제19권2호
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• pp.75-86
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• 2003

The purpose of this study was to evaluate their mechanical properties after laser-welding or soldering of precious and non-precious dental alloys. For this study, 30 Co-Cr alloy specimens, 15 gold alloy specimens, 15 palladium alloy specimens were casted and seperated on the middle area. 15 sperated Co-Cr specimens and 15 seperated gold alloy specimens were laser welded (GW Group). 15 sperated Co-Cr specimens and 15 sperated gold alloy specimens were soldered by coventional soldering method (GS Group). 15 sperated Co-Cr specimens and 15 seperated palladium alloy specimens were laser welded (PW Group). 15 sperated Co-Cr specimens and 15 sperated palladium alloy specimens were soldered by coventional soldering method (PS Group). Tensile strength, 0.2% yield strength, % elongation were recorded in nine specimens of each group. Bending strength were record in six specimens of each group. These data for four groups were subjected to a two-way analysis of variance(ANOVA). The fracture locations, fractured surfaces were examined by SEM(scanning electron microscope). The results were as following: 1) In the same alloy combination, the tensile strength and 0.2% yield strength and of the laser welded group with same metal combination were significantly less than soldered groups(p<0.05). 2) In the combination of Co-Cr/Palladium, the bending strength of laser welded group were significantly less than that of soldered groups(p<0.05). In the combination of Co-Cr/Gold, the bending strength of laser welded group were significantly higher than that of soldered groups(p<0.05). 3) In the same method of joint, the tensile strength and 0.2% yield strength and bending strength of the Co-Cr/gold were significantly higher than Co-Cr/palladium(p<0.05). 4) There was no significantly statistical difference between each group in the % elongation(p>0.05). 5) The fracture of the laser welded specimens occured in the welding area and a large void was observed at the center of the fracture surface. 6) The fracture of the soldered specimens occured also inthe soldered area and many porpsities were showed at the fracture sites.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권3호
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• pp.55-61
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• 2022

본 연구에서는 용융온도가 중온계 무연 솔더인 Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)와 저온계 무연 솔더인 Sn-57Bi-1Ag를 사용하여 형성된 복합 무연 솔더 접합부의 특성에 대하여 보고 하였다. SAC305 솔더볼이 형성된 ball grid array(BGA) 패키지와 Sn-57Bi-1Ag 솔더 페이스트가 도포된 flame retardant-4(FR-4) 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)을 리플로우 솔더링 공정을 이용하여 복합 무연 솔더 접합부를 형성 하였다. 공정 온도 프로파일을 두 가지 형태로 달리하여 리플로우 솔더링 공정을 진행하였으며 리플로우 솔더링 공정 조건에 따른 계면 반응, 금속간화합물(intermetallic compound, IMC)의 형성, Bi의 확산 거동 등 복합 무연 솔더 접합부 계면 특성을 비교 분석 하였다. 또한, 열 충격 시험을 통하여 리플로우 솔더링 공정에 따른 복합 무연 솔더 접합부의 신뢰성 특성을 비교하고 열 충격 시험 전후 전단 시험을 진행하여 접합부의 기계적 특성 변화를 분석하였다.

• 한국도로학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.87-95
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• 2018

PURPOSES : A geo-grid pavement, e.g., a stress-absorbing membrane interlayer (SAMI), can be applied to an asphalt-overlay method on the existing surface-pavement layer for pavement maintenance related to reflection cracking. Reflection cracking can occur when a crack in the existing surface layer influences the overlay pavement. It can reduce the pavement life cycle and adversely affect traffic safety. Moreover, a failed overlay can reduce the economic value. In this regard, the objective of this study is to evaluate the bonding properties between the rigid pavement and a SAMI by using the direct shear test and the pull-off test. The predicted fractural energy functions with the shear stress were determined from a numerical analysis of the moving average method and the polynomial regression method. METHODS : In this research, the shear and pull-off tests were performed to evaluate the properties of mixtures constructed using no interlayer, a tack-coat, and SAMI with fabric and without fabric. The lower mixture parts (describing the existing pavement) were mixed using the 25-40-8 joint cement-concrete standard. The overlay layer was constructed especially using polymer-modified stone mastic asphalt (SMA) pavement. It was composed of an SMA aggregate gradation and applied as the modified agent. The sixth polynomial regression equation and the general moving average method were utilized to estimate the interlayer shear strength. These numerical analysis methods were also used to determine the predictive models for estimating the fracture energy. RESULTS : From the direct shear test and the pull-off test results, the mixture bonded using the tack-coat (applied as the interlayer between the overlay layer and the jointed cement concrete) had the strongest shear resistance and bonding strength. In contrast, the SAMI pavement without fiber has a strong need for fractural energy at failure. CONCLUSIONS : The effects of site-reflection cracking can be determined using the same tests on cored specimens. Further, an empirical-mechanical finite-element method (FEM) must be done to understand the appropriate SAMI application. In this regard, the FEM application analy pavement-design analysis using thesis and bonding property tests using cored specimens from public roads will be conducted in further research.