마르에이징강의 기계적 특성에 관한 연구

최병기,최병희,권택용 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2004 機械技術硏究 Vol.7 No.2

Effects of Nb(Niobium) contents and solution annealing on the strength and fatigue life of 18%Ni maraging steel commonly using in aircraft. space field, nuclear energy, and vehicle etc. were investigated. Also the fatigue life stress intensity factor were compared experiment result. The more Nb content, the higher or the lower fatigue life on base metal specimens or solution annealed specimens showing that the fatigue life was almost the same. The maximum stresses of X, Y, and Z axis direction showed about 2.12x10²MPa, 4.40x10²MPa and 1.32x10²MPa respectively. The Y direction stress showed the highest because of the same direction as the loading direction. The fatigue lives showed about 7% lower FEA result than experiment result showing almost invariable error every analyzed cycle. Stress intensity factor of the FEA result was lower about 3.5~10% than that of the experiment result showing that the longer fatigue crack length, the higher error. It considered that the cause for the difference was the modeled crack tip having always the same shape and condition regardless of the crack growth.

Ti재의 용접조건에 따른 기계적 특성에 관한 연구

최병기,장경천,정장만 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2002 機械技術硏究 Vol.5 No.1

Ti재를 이용하여 여러 가지 용접조건 시험편을 제작하여 특서을 측정해 본 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 1) 동일한 용접조건에서 패스 수에 따라 4패스는 7패스와 비교하였을 경우 인장강도가 10%정도 높게 나타났고, 연신율은 30%정도 감소함을 알 수 있었다. 또한 실딩가스량이 많고, 용접 후 자연냉각 시간간격이 길수록 인장강도는 높게 나타났고, 연신율은 감소하였다. 2) 충격 흡수에너지값은 4패스는 7패스에 비해 50%정도 감소하였으나, 실딩가스량이 많을수록 높게 나타났다. 또한 경도값은 패스 수가 적을수록 높게 나타났으며, 용접 후 자연냉각 시간간격에는 비숫하였으나 용접 후 자연냉각 시간간격이 적은 것은 조금 감소하였다. The purpose of this paper was to investigate the welding characteristics of titanium commonly using power station, aircraft and ship. The experimented material was TIG welded in order to look over the mechanical properties. The tensile strength and elongation of the 4 pass welded specimens was shown about 10% and 30% higher than those of the 7 pass welded specimens at the same welding conditions. Also, the more shielding gas and the shorter natural cooling time, the higher tensile strength but the lower elongation. The absorption enery of the 4 pass welded specimens was decreased about 50% more than that of the 7 pass welded specimens, and the more shielding gas, the higher impact absorption energy value. The higher hardness, the lower pass, but the natural cooling time almost had no relation to the hardness.

액체추진제 공급 배관내 압력진동 감쇠에 미치는 Block의 위치 효과

손채훈,김철희 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2005 機械技術硏究 Vol.8 No.2

연료탱크 등에 연결되어 있는 배관 내에서는 유체의 이동에 따른 압력진동이 배관의 공진 주파수와 일치 되었을 때 공진현상이 발생하여 배관의 구조적 결함이나 기계적 손실을 유발 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 배관 내의 압력진동을 감쇠할 수 있는 방법으로 배관 내부에 block을 설치하여 그 위치에 따른 효과를 수치해석적으로 조사하였다. 배관의 앞 단면에서 가진한 압력이 기본 공진주파수에 영향을 끼침을 확인하였고, block의 설치 위치가 압력진동 억제에 미치는 효과를 알아 보았다. 그 결과 압력진동 값이 0이 되는 지점에서 block에 의한 감쇠효과가 가장 컸으며, 압력진동 값이 최대 또는 최소가 되는 지점에서는 감쇠효과가 서로 유사하였으며, 작은 억제효과가 관찰되었다. When pressure wave caused by fluid flow oscillates in phase with resonant modes in feeding line, which is connected with propellants tank, pressure oscillation is amplified, leading to structural vibration or fracture. In this study, block is installed inside feeding line for suppression of pressure oscillation and the effect of installation position is investigated numerically. In case that the block is installed at pressure node, maximum suppression effect is observed. However, the block installed at pressure antinode has negligible effect on acoustic damping.

ESPI와 Pulse ESPI를 이용한 모형교량의 거동해석

김경석,백상규 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2005 機械技術硏究 Vol.8 No.2

본 논문에서는 현재 건축물의 안전진단에 있어서 스트레인 게이지 기법과 가속도계법이 널리 사용되고 있다. 아무리 이 방법들이 잘 알려져있더라도 제한을 받는다. 그러나 ESPI와 Pulse ESPI는 비접촉, 전면검사, 실시간적인 중요한 검사방법이다. 특별히 Pulse ESPI방법은 외란에 둔감하고 아주 짧은 시간내에 검사를 마칠 수 있다. 이 기법은 다양한 piont 방식의 응용과 설치가 빠르며 Laser가 조사되는 전면에 대한 동적거동 해석이 용이 하다. 이 논문은 기존 안전진단기술의 한계를 보완하여 새로운 방안을 제시 할 수 있을 것이다. At present strain gage technique and accelerometer are used widely for the diagnosis safety of constructions. However, the limits of these methods are revealed. But ESPI(Electronic Speckle Pattern Interferometry) and Pulse ESPI is noncontact. whole-field, real-time measuring method. Especially Pulse ESPI method is insensitive to disturbance and can achieve test result in a very short time. It has various strong points in spot application, swift establishment, and dynamic conduct analysis for the entire field of Laser illumination. In this paper a new approach for safety diagnosis on bridges based on speckle interferometry techniques is presented.

기계가공 부품의 품질검사용 게이지에 대한 측정불확실성에 관한연구

이갑조,오상록,김종관 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2004 機械技術硏究 Vol.7 No.2

Machining parts must be produced within the specification of drawing and those will be able to meet faculty and efficiency. At that time, it is very important not only precision machine or measurement technique but also the measurement technique is very important. So, the improvement of measurement technique is to be joined together at once with improvement of machining technique. Finally, the quality and value of the parts are decided by precision measurement. This paper aims to study on the measurement uncertainty when the machined parts are inspected with 3-dimensional coordinate measuring machine. The objectives are to remove an error of measurement and improve a quality of the mass products.

고속도강을 이용한 CFRP 복합재료의 드릴가공 특성

조규재,박종남,정용운 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2005 機械技術硏究 Vol.8 No.1

복합재료는 각 종 기계부품, 우주항공산업, 자동차의 내장재와 구조재, 건축구조물, 선박 재료, 스포츠용품 등 다방면에서 유용하게 사용되어지고 있다. 복합재료는 여러 가지의 대체 재료로서 타 산업에 비하여 활용의 가치가 높다. 그러나 기계가공분야에서는 가공의 어려움으로 인하여 활용도가 미흡한 상태이다. 따라서 본 논문에서는 CFRP를 수직형 머시닝센터에서 고속도강 드렬로 가공한 후 흘 가공 입 · 출구부에서 표면이 고르지 못함을 확인하였으며, 가공을 할수록 유동형의 긴 칩에서 분진형태로 변하는 칩의 형상 등을 관찰하였다. Composite materials are widely used in all kinds of machine parts, aerospace industries, internal and structural materials of cars, building structures, ship materials, sporting goods, and others. It is worth while to use the composite materials as various substitutions compared with others. But it is limited to use them in the field of the mechanical processing because of the difficulties in cutting. Thus it is proved that the surface roughness is in and out of the hole processing after cutting the CFRP with HSS drilling in the vertical machining center. And it is observed that the more it is processed, the more the fluid long chip is changed into the powdered chip.

PD 제어기를 이용한 회전시스템의 동특성에 관한 연구

김택현,김종태,김재경 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2005 機械技術硏究 Vol.8 No.1

기계 회전 시스템을 통하여 응답특성 및 제어효과에 대한 연구를 목적으로 하여 PD제어기를 사용하여 응답특성을 확인하였는데 제어기를 사용함은 얻고자하는 대상 플랜트의 출력 특성을 제어하는데 목적이 있다. 우선, 실험으로 들어가 시스템의 관성 (inertia), 스프링 강성(spring stiffness), 감쇠계수(damping coefficient) 등의 매개변수 값들을 측정하고, 하드웨어 게인 값을 정의한다. 다음으로 PD제어기의 설계를 하는데 우선 강체로 모델링된 시스템에서의 step 응답, ramp 응답, parabolic 응답과 sinusoidal 응답에서의 비례게인, 미분게인 값이 시스템에 미치는 영향을 통하여 제어특성과 효과를 알아보고, 2자유도(two degree of freedom) 기계 회전 시스템에 대하여 PD제어실험을 통하여 회전 시스템의 상승시간(rising time), 정착시간 (settling time) 등의 응답속도 개선, 그리고 오버슈트(overshoot), 언더슈트(undershoot) 등의 응답성능의 향상을 꾀한다. The mechanical rotation system is made up of belts, mass disks and gears. This precise piece of equipment is controlled electro-mechanically by the motor and operation program. The control strategy of the system can be changed by belts' stiffness and change of the mass and gear. This system can be modeled as a rigid body, and also finds broad application in such diverse fields as machine tools, the cruise control system in automobiles, and control in the attitude and gimbals of spacecraft. This system proves the necessity and effect of a closed loop control. The study of the mechanical rotation system excited by its base motion is not only able to predict the rotational performance, but obtain the fundamental data for vibration isolation. In this thesis, we studied the response abilities such as steady overshoot, undershoot and ect. and the response velocities such as rising time, settling time, and ect. in the mechanical rotation system. through PD control experiment..

비파괴 초음파 측정법을 이용한 탄소/탄소 브레이크 디스크의 특성평가

허욱,양광영,양인여 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2006 機械技術硏究 Vol.9 No.1

탄소/탄소 브레이크 디스크는 탄소 메트릭스에 함침된 탄소섬유로 구성된 기존재료들에 비해 분명한 이점이 있다. 탄소/탄소 브레이크는 우주항공과 자동차 응용분야에 사용되어왔다. 게다가, 탄소/탄소 복합재료는 저밀도, 고온전도도, 훌륭한 기계적 성질 등을 가지고 있다. 이러한 성질들은 항공기와 자동차 브레이크 디스크에 이상적인 재료이다. 하지만,다단 계의 공정에 의해 제작된 탄소/탄소 복합재료는 미세기공,불균질성 등이 존재한다. 이러한 것들을 검사하기위해 비파괴 검사가 필수적이라 생각한다. 많은 비파괴 평가 방법 중 몇가지 초음파 평가법을 수행하였다. 물과 같은 스며드는 접촉매질 때문에, 재료의 성질과 부품 의 균질성을 평가하기위해 비접촉 비파괴 평가 방법을 시도하였다. 이번 연구에서, 탄소/탄소 복합재료는 자동 인식 스캐너 사용하여 비접촉과 접촉 초음파 측정방법으로 평가하였다. 특히, 탄소/탄소 복합재료에 대한 초음파 이미지와 속도는 비첩촉 및 접촉식 초음파 측 정방법이 일치됨을 알 수 있었다. 초음파 펄스의 amplitude와 비행시간을 기초로한 저주파수 투과법 스캔은 재료의 특성 중 불균질성을 도식하는데 사용되었다. 드라이커플링 초음파 측정법, 수침속에서의 투과법, 피크지연측정법을 통해 획득된 결과를 비교하였다. 결론적으로, 피크지연측정법을 사용한 결과는 펄스 오버랩방법의 초음파 속도와 잘 일치하였다. 초음파 측정법은 결함발견 뿐만아니라 재료의 특성평가에도 유용하다. Carbon/carbonft(C/C) brake disks have obvious advantages in comparison with conventional materials, which are consisting of carbon fibers embedded in a carbon matrix. The C/C brake disks have become to be utilized as parts of aerospace and automotive application. In addition, C/C composites feature low density, high thermal conductivity, excellent mechanical properties and so on. These characteristics make ideal materials for aircraft and automotive brake disks. However, We consider that C/c composites material may be micro void, inhomogeneity, and so on because of C/C composites included many manufacturing process. For evaluating these. We think that nondestructive evaluation(NDT) is necessary under manufacturing processes. We performed several ultrasonic testings of many NDT. Because of permeation of coupling medium such as water, we try to perform contact-less nondestructive evaluation to assess material properties and part homogeneity. In this work, a C/C composite material was evaluated both non-contact and contact ultrasonic methods using automated acquisition scanner. Especially, ultrasonic images and velocities for C/C composite brake disk was measured and found to be consistent to some degree with the non-contact and contact ultrasonic measurement methods. Low frequency through-transmission scans based on both amplitude and time-of-flight of the ultrasonic pulse were used for mapping out the inhomogeneity of material properties. Measured results were compared with those obtained by the system with using dry-coupling ultrasonics measurement method, through-transmission method in immersion and peak-delay measurement method. Finally. results using a proposed peak-delay measurement method well corresponded to ultrasonic velocities of the pulse overlap method. Ultrasonic testing is very useful in detecting the defect as well as evaluating characteristic of materials.

역공학 기술을 이용한 스크류 유량계 개발 및 성능평가에 관한 연구

김형일,황종대,정윤교 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2005 機械技術硏究 Vol.8 No.2

This research presents a modeling and a manufacturing method of screw flow meter. This paper introduces the efficient design and manufacturing method of screw type flow meter using reverse engineering and test technology. The methods introduced this paper utilize the reverse engineering that is increasing accuracy of modeling and manufacturing of reverse model. And then it can be used in performance test with hydraulic test equipment. Hence this can be used in the basic document for development of the quite accurate flowmeter.

Ti 鎔接材의 機械的 特性 및 疲勞크랙 進展擧動에 關한 硏究

최병기,장경천,정장만 朝鮮大學校 機械技術硏究所 2001 機械技術硏究 Vol.4 No.2

Ti 용접재 시험편을 통하여 용접조건에 따른 기계적 성질 및 피로크랙 진전거동을 각각 비교·검토한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 동일한 용접조건에서 패스 수에 따라 4패스는 7패스와 비교하였을 경우 인장강도가 10%정도 높게 나타났고, 연신율은 30%종도 감소함을 알 수 있었다. 또한 실딩가스량이 많고, 용접 후 자연냉각 시간간격이 길수록 인장강도는 높게 나타났고, 연신율은 감소하였다. 충격 흡수에너지값은 4패스는 7패스에 비해 50%정도 감소하였으나, 실딩가스량이 많을수록 높게 나타났다. 또한 경도값은 패스 수가 적을수록 높게 나타났으며, 용접 후 자연냉각 시간간격에는 비슷하였으나 용접 후 자연냉각 시간간격이 적은 것은 조금 감소하였다. 초기크랙 진전속도는 Bond부, 용착부, HAZ, 온도영향부 순으로 느리게 나타났으나, 피로수명은 Bond부, HAZ부, 용착부, 온도영향부 순으로 높게 나타났다. The purpose of this thesis was to investigate the welding characteristics and the fatigue crack propagation behavior of titanium commonly using power station, aircraft and ship. The experimented material was TIG welded in order to look over the characteristics according to the notch position and compare with other materials. We compared and reviewed the fatigue crack propagation behavior of nonwelded base metal and welded specimens having different notch position to evaluate the fatigue crack propagation behavior by welding condition. The tensile strength and elongation of the 4 pass welded specimens was shown about 10% and 30% higher than those of the 7 pass welded specimens at the same welding conditions. Also, the more shield gas and the lower natural cooling time, the higher tensile strength but the lower elongation. The absorption energy of the 4 pass welded specimens, was decreased about 50% more than that of the 7 pass welded specimens, and the more shield gas, the higher impact absorption energy value. The higher hardness, the lower pass, but the natural cooling time almost had no relation to the hardness. The fatigue life was shown higher as following the order, boundary zone > HAZ > welding zone > base metal. Especially the fatigue life of boundary zone notched specimen was shown 700% higher than that of base metal.