• 제목/요약/키워드: shape anisotropy effect

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반구형 및 반타원형으로 텍스처링된 평면 베어링의 부하지지능력과 등가마찰계수에 대한 해석 (A Study on the Load Carrying Capacity and Equivalence Friction Coefficient of a Textured Plane Bearing with Semi-spherical Dimples and Semi-ellipsoidal Dimples)

  • 이수영;김필기;석종혁;석종원
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.741-746
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    • 2012
  • The increase of energetic efficiency in plane bearing is getting more important in the transfer mechanism of semi-conductor and display panel manufacturing processes. To accomplish this objective, the technique of surface texturing on bearing surface has recently emerged as one of the most effective candidates. In this study, the effects of various pattern parameters on two bearing performance indices(load carrying capacity and effective friction coefficient) are investigated through a semi-analytic method, i.e., the 2-dimensional Reynolds equation incorporated into the finite difference scheme. Here, cavitation effect is also taken into account by employing an appropriate numerical scheme. In this study, the patterns in the textured surface are composed of a series of semi-spheres or semi-ellipsoids in shape. The effects of their size and number density on the performance indices are examined through the performance of various numerical experiments. Also, the effects of the anisotropy of the semi-ellipsoidal pattern on the bearing's lubrication characteristics are investigated and discussed.

퍼멀로이 박막의 자화 용이축과 자기저항 변화와의 상관관계에 대한 연구 (Relation Between Magnetization Easy Axis and Anisotropic Magnetoresistance in Permalloy Films)

  • 황태종;류영식;권진혁;김기현;김동호
    • 한국자기학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.28-31
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    • 2008
  • 일축 이방성을 가진 퍼멀로이 박막을 제작하여 이방성 자기저항(anisotropic magnetoresistance)에 대하여 연구하였다. 시편의 길이 방향에 대하여 자화 용이축의 각을 $18^{\circ}$씩 기울어지게 변화를 준 5종류의 시편에 대하여 자기저항의 변화를 조사하였다. 박막면에 평행한 인가 자기장에 대하여 시편의 길이 방향과 자화 용이축 사이의 각이 증가함에 따라 세로자기저항(longitudinal magnetoresistance)의 변화 폭은 증가하는 반면, 가로자기저항(transverse magnetoresistance)의 변화 폭은 감소를 나타내었다. 이러한 자화 용이축 변화에 따른 자기저항의 변화를 이방성 자기저항과 일축 이방성을 가진 단일자구 모델로 설명하였다. Magneto-optic Kerr effect를 이용하여 측정한 자구 사진으로부터 자화 스위칭이 일어나는 구간에서 반대 방향의 지구가 생성되고 전파되는 과정을 관측하였으며 이에 대응하는 자기저항의 변화를 관측하였다.

자성체 코어 형상에 따른 마이크로 플럭스게이트 센서의 검출 특성 (The Performance of Micro Fluxgate Sensor with Magnetic Core Shape)

  • 조중희;최원열
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.508-514
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    • 2004
  • A fluxgate magnetic sensor consists of a solenoid excitation coil, pick-up coil, and magnetic core. We presents the effect of magnetic core shape in a micromachined fluxgate sensor. To observe the performance of fluxgate sensor with magnetic core side width and gap, side width of 125 ${\mu}{\textrm}{m}$, 250 ${\mu}{\textrm}{m}$, and 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ were designed in a rectangular-ring shaped core and the gaps of 0 ${\mu}{\textrm}{m}$, 50 ${\mu}{\textrm}{m}$, and 100 ${\mu}{\textrm}{m}$ were also fabricated in a racetrack shaped core. The solenoid coils and magnetic core were separated by benzocyclobutane(BCB) which had high insulation and good planarization characters. Copper coil patterns of 10 ${\mu}{\textrm}{m}$ width and 6${\mu}{\textrm}{m}$ thickness were electroplated on Ti(300 $\AA$) / Cu(1500 $\AA$) seed layers. 3 ${\mu}{\textrm}{m}$ thick N $i_{0.8}$F $e_{0.2.}$(permalloy) film for the magnetic core was also electroplated under 2000 gauss to induce the magnetic anisotropy. The magnetic core had the high DC effective permeability of ∼1,300 and coercive field of ∼0.1 Oe. Because the magnetic cores of 500 ${\mu}{\textrm}{m}$ side width and 0 gap had a low magnetic flux leakage, high sensitivity of ∼350 V/T were measured at excitation condition of 3 $V_{P-P}$ and 2 MHz square wave. The power consumption of ∼14 ㎽ was measured. The fabricated fluxgate sensor had the very small actual size of 3.0${\times}$1.7 $\textrm{mm}^2$. When two fluxgates were perpendicularly aligned in terrestrial field, their two-axis output signals were very useful to commercialize an electronic azimuth compass for the portable navigation system.m.m.m.

근접조사용 Ir-192 마이크로선원의 디자인과 선량 특성 (The Dose Characteristics of Designed Ir-192 Micro-source for Brachytherapy)

  • 최태진;김진희
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제14권2호
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    • pp.81-89
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    • 2003
  • 근접조사용 선원으로 직경이 0.5 mm에 길이 3.5 mm인 Ir-192선원을 고안하고, 선량알고리즘을 개발하였다. 선원을 0.1 mm 두께로 균등분할하고 총 875개의 미소선원으로부터 조직에 도달되는 선량을 계산하고 선량분포를 조사하였다. 선원을 감싸는 캡슐용기의 두께는 0.3 mm이며, 선량기준점인 Ir선원의 Air-kerma strength(S$_{k}$ ) 는 mCi당 4.108U를 얻었으며 선원 측방의 1 cm에서 1.154 Uh$^{-1}$ (1.3167${\times}$$10^{-3}$cGy/mCi-sec)의 조직선량률을 얻었다. Air-kerma strength로부터 조직내 선량률상수(Λ)는 Ir-192에너지 스펙트럼과 실험치인 조직내 산란보정계수를 적용하여 1.154 cGy h$^{-1}$U$^{-1}$ 얻었다. 선량분포의 특성은 선원 축방향으로 56%의 상대선량률을 보였고, 케이블측의 선량감쇠는 50%를 보였다. 마이크로선원의 중심에서 반경 1 cm 주위의 선량분포와 5 cm의 선량분포를 비교한 결과 반경이 큰 경우의 측방선량에 비해 축 방향의 선량이 약 2% 감쇠함을 보았다. 선원자체의 필터효과는 점선원에 비해 88.3%의 선량률을 얻어 약 12%의 감쇠를 보였으며, 캘슐벽의 필터효과는 약 3% 정도로 미미하게 나타났으며 기준점에서 선량필터효과는 약 15.6% 감쇠되는 것으로 나타났다. Ir-192 선원과 같이 에너지가 낮은 선원을 사용하는 경우 선량분포특성에 따라 아프리케이터의 직경을 크게 하여 선원 축 방향의 선량저하를 피할 수 있음을 알 수 있었다.

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3 차원 프린팅으로 제작된 개인맞춤형 안경테의 유한요소해석 (Finite Element Analysis of a Customized Eyeglass Frame Fabricated by 3D Printing)

  • 이지은;임영은;박근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.65-71
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    • 2016
  • 최근 개방형 소스 기반의 저가 3 차원 프린터의 출현에 의해 3 차원 프린팅에 대한 관심이 고조되고 있다. 3 차원 프린팅은 기존 제조업의 진입장벽을 낮추고 유연성을 높일 것으로 기대되며, 저비용으로 개인맞춤형 제품의 제작이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 뱀 모양을 형상화한 비대칭 형상의 독특한 안경테를 설계하였고, 사용자의 안면 특성을 반영하여 개인맞춤형으로 설계하였다. 또한 3 차원 프린팅으로 제작된 안경테의 구조적 안전성을 평가하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 이때 적층방향별 인장시험을 통해 확보한 직교이방성 물성을 반영하였다. 해석을 통해 가장 안전성이 높게 평가된 적층 방향으로 프린팅을 수행하였고, 제작된 안경테는 조립과정에서 파손 없이 조립됨을 확인하였다.

유체 계면에서 야누스 입자의 흡착 에너지 (Attachment Energy of Janus Particles at Fluid-Fluid Interfaces)

  • 박범준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.655-660
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    • 2013
  • 이 총설에서는 야누스 입자가 유체 계면에 흡착할 때, 이들 입자가 가지는 평형 배향에 대한 이론적 접근 방법을 소개하고자 한다. 구형, 타원면, 그리고 아령 모양의 야누스 입자를 모델로 하여, 입자의 모양, 젖음성, 크기가 평형 배향에 강하게 영향을 준다는 사실을 설명하겠다. 특히 야누스 타원면의 경우, 특정 조건에서 두 개의 에너지 최소점이 존재하고, 따라서 이들 입자들이 두 개의 배향(수직 배향과 기울어진 배향)을 동시에 가질 수 있음을 의미한다. 또한 입자들이 각각의 배향을 가질 확률은 두 에너지 최소점 사이의 에너지 장벽에 해당하는 방위각에 의해서 결정된다. 반대로 야누스 아령은 오로지 한 개의 배향만을 취하지만, 입자의 기하학적 그리고 화학적 비등방성과 비대칭성이 증가할수록 중간 배향을 갖게 된다. 중간 배향 상태에서 입자들은 일정 범위 내의 방위각에서 자유롭게 회전할 수 있다. 야누스 입자의 배향에 대한 연구는, 이들 입자들이 유체의 계면에 비가역으로 흡착할 때, 개별 입자들의 배향이 입자간 상호 작용, 회합 현상, 그리고 더 나아가 유변학적 성질에 직접적으로 영향을 미칠 수 있다는 점에서 그 중요성을 찾을 수 있다.

기하 및 재료비선형을 갖는 적층평판의 p-Version 유한요소해석 (p-Version Finite Element Analysis of Composite Laminated Plates with Geometric and Material Nonlinearities)

  • 홍종현;박진환;우광성
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.491-499
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    • 2002
  • 직교이방성 적층평판해석을 위해 퇴화 쉘요소에 기초를 둔 p-version 유한요소법이 제안되었다. 이 모델의 비선형 정식화과정에서 기하비선형의 경우 von Karman의 대변형-소변형률 가정을 설명하기 위해 Total Lagrangian 방법이 채택되었으며, 재료비선형의 경우 Huber-Mises의 항복기준과 변형률경화 항복함수에 근거를 둔 Prandtl-Reuss 유동법칙이 사용되었다. 재료모델은 이방성을 표현하는 매개변수에 의해 이방겅재료를 고려할 수 있도록 하였다. 적층평판이론으로는 전단변형 효과를 고려할 수 있는 등가단출이론(ESL Theory)에 기초를 두었기 때문에 두 적층간 계면에서의 전단변형률은 연속이라는 조건을 갖게된다 적분형 르장드르 다항식이 형상함수로 사용되었으며 형상함수의 차수는 1차에서 10차까지 변화시킬 수 있다. 또한, Causs-Lobatto 수치적될법을 사용하기 때문에 기존의 가우스 적분점에서 계산되던 응력값은 이 적분법의 적분점이 절점에 위치하므로 절점에서 바로 응력값이 산출되도록 하였다 극한하중 수렴성, 비선형 효과, 소성역의 형상 등의 비교관점을 통해 p-version 유한요소 모델의 적정성을 보이고자 하였다.

CoFe/Cu/CoFe/PtMn 다층박막의 자기저항 곡선을 이용한 자기 등방성 특성 분석 (Analysis of Magnetic Isotropy Property using Magnetoresistance Curve of CoFe/Cu/CoFe/PtMn Multilayer Film)

  • 최종구;김수희;최상헌;이상석;이장로
    • 한국자기학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.123-128
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    • 2017
  • PtMn계 스핀밸브(Spin Valve, SV) 다층박막의 하부층 구조를 달리하여 제작된 시료를 열처리 후 측정한 자기저항(magnetoresistance, MR) 곡선과 자기이력 곡선(MH loop)으로부터 얻은 등방성의 자기적 특성을 조사하였다. PtMn층이 없는 스핀밸브 구조의 Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 얻은 교환결합력($H_{ex}$), 보자력($H_c$), 자기저항비(MR(%))는 각각 0 Oe, 약 25 Oe, 3.3 %이었다. Glass/Ta(10 nm)/CoFe(6 nm)/Cu(2.5 nm)/CoFe(3 nm)/PtMn(6 nm)/Ta(4 nm) 다층박막으로 측정한 MR 곡선에서 반강자성체인 PtMn 박막으로 나타낸 효과로 하여금 나비 날개 형태로 얻은 $H_{ex}$, $H_c$, MR(%)는 각각 2 Oe, 316 Oe, 4.4 %이었다. 반강자성체인 PtMn층이 중간층으로 삽입된 이중 GMR-SV 다층박막으로 측정한 MR 곡선과 MH loop에서 얻은 $H_c$는 각각 37.5 Oe과 386 Oe이었으며, MR(%)는 각각 3.5 %와 6.5 %로 2개의 히스테리시스에서 사각비가 뚜렷하게 대칭적으로 나눠져 자기적 특성을 나타내었다. PtMn계 CoFe 스핀밸브 박막의 매우 작은 $H_{ex}$ 값과 미미한 형상이방성을 갖는 효과로 하여금 비등방성을 갖는 자기적 특성을 잃게 되었다. 이러한 결과는 PtMn 박막의 하부층과 상부층에 있는 SV 다층박막에서 각 강자성체의 자화 스핀배열로 일어나는 효과를 나타내었다.

목재와 목질보드 복합적층재의 휨 크리프 성능 (Bending Creep Performances of Hybrid Laminated Woods Composed of Wood-Wood Based Boards)

  • 박한민;강동현;최윤은;안상열;류현수;변희섭
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제38권1호
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    • pp.1-10
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    • 2010
  • 이 연구에서는 목재의 효율적인 이용의 일환으로 스프루스 직교형적층재의 중층을 중밀도섬유판(medium density fiberboard, MDF), 파티클보드(particle board, PB) 및 오에스비(oriented strand board, OSB)의 3종류의 시판용 목질보드를 복합적층한 3층 목질계 복합적층재(패널)를 제작하여, 중층 목질보드라미나의 구성엘리멘트가 복합적층재의 휨 크리프성능에 미치는 영향을 조사하였다. 복합적층재의 휨 크리프곡선은 우측상변이 급증하는 지수함수 그래프를 나타내었고, 각 복합적층재의 중층 목질보드라미나의 종류에 따라 다른 경향을 나타내었다. 복합적층재의 크리프변형은 표층섬유직각방향($C_{\perp}$ 타입)에서는 중층에 PB, MDF, OSB를 배열한 $C_{\perp}$(P)타입 > $C_{\perp}$(M)타입 > $C_{\perp}$(O)타입의 순으로, OSB를 중층에 배열한 타입의 크리프변형이 MDF나 PB를 중층에 배열한 것의 2배 이상 적은 것이 확인되었고, 복합적층에 의해 스프루스 섬유직각방향의 크리프변형의 현저한 감소가 나타났다. 한편, 표층섬유방향($C_{\parallel}$ 타입)의 크리프변형은 중층에 PB, OSB, MDF를 삽입한 $C_{\parallel}$(P)타입 > $C_{\parallel}$(O)타입 > $C_{\parallel}$(M)의 순이었으나, 복합적층에 의해 적층재상호간의 비는 현저히 감소하였고, 중층에 PB와 OSB를 배열한 복합적층재의 크리프변형의 차이는 매우 적은 것이 확인 되었다. 이 값은 목질보드의 크리프변형보다는 0.108~0.464배의 적은 크리프변형을 나타내어 복합적층에 의해 목질보드의 크리프변형의 현저한감소가 나타났다. 복합적층재의 표층섬유방향에 대한 표층섬유직각방향의 크리프이방성은 초기변형보다 크리프변형이 현저히 컸지만, 스프루스 평행형적층재의 크리프이방성보다는 현저히 감소하는 것이 확인되었다.