• 한국철도학회논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.391-396
• /
• 2014

본 연구에서는 마그네슘 합금과 유리섬유/에폭시 복합재로 구성된 단일겹치기 조인트의 접착부재의 끝단 형상에 따른 조인트의 구조거동을 시험적으로 평가하였다. 이를 위해 4가지 서로 다른 끝단부 형상을 갖는 마그네슘 합금-유리섬유/에폭시 복합재 단일겹치기 시편을 제작하였다. 또한, 인장 시험을 통해 각 단일겹치기 조인트의 파단 거동을 평가하였다. 시험결과 끝단형상이 직각인 형상을 갖는 조인트의 파단 강도가 가장 낮았다. 이에 반해, 접착부재가 역방향 테이퍼를 갖는 조인트의 접합강도가 가장 높았고, 이 값은 끝단 형상이 직각인 형상 대비 약 11.1% 증가된 접합강도이다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권4호
• /
• pp.835-845
• /
• 1994

In this paper, the effects of the adhesive thickness and adherend roughness on the static and fatigue strengths of the adhesively bonded circular single lap joints has been investigated by an experimental method. The stacking sequence effect of the composite adherend on the static and fatigue strength and the fracture patterns of the adhesive failure were also observed. Since the circular single lap joint fails catastrophically beyond the static strength of fatigue limit, the tubular polygonal adhesively bonded joints such as triangular, tetragonal, pentagonal, hexagonal as well as elliptical joints were manufactured in order to give partial mechanical characteristics to the adhesively bonded tubular joints. These joints were tested both in static and fatigue modes. From the experimental investigations, it was found that the fatigue strength of the circular adhesively bonded joints was much dependent on the arithmetical average surface roughness of the adherends and the polygonal adhesively bonded joints had better fatigue strength characteristics than the circular adhesively bonded joints.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제19권6호
• /
• pp.439-447
• /
• 1999

복합재료-금속 접착접합부가 사용 중 반복하중을 받을 때 발생하는 피로손상을 실시간에 평가할 수 있는 기법으로 음향초음파(acousto-ultrasonics; AU)법을 채택하였으며, 피로시험 중의 단일겹치기(single-lap) 및 이중겹치기 (double-lap) 평판형 시험편에서 취득한 신호로부터 계산된 음향초음파변수(acousto-ultrasonic parameters: AUP)와 피로손상도 사이의 상관관계를 나타내는 곡선을 얻을 수 있었다. 곡선은 피로손상에 의한 고분자기지 복합재료의 강성율 저하($E/E_o$)를 나타내는 곡선과 매우 유사하며, 이를 바탕으로 피로손상도의 실시간 예측이 가능하다. 다만 단일겹치기 시험편의 경우에는 Amplitude와 AUP2를, 이중겹치기 시험편의 경우에는 Amplitude와 AUP1을 기준 변수로 채택할 때 보다 일관성 있는 결과를 얻고 있는 점으로부터 실제 구조물에 적용함에 있어서는 각각의 형상에 따른 최적변수를 선택하여 활용해야 할 것으로 사료된다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권6호
• /
• pp.546-551
• /
• 2010

본 연구에서는 단일겹치기 접착 체결부에 대한 유한요소해석을 통해 요소의 조밀도 및 유한요소의 종류에 따른 접착 층의 변형률 분포를 Tsai의 시험치 와 비교하여 분석하였다. 이를 위해 접합부재의 길이방향, 접착체결부의 길이방향, 접합부재의 두께방향, 접착 층의 두께방향 및 조인트의 폭방향의 요소 조밀 도를 변화시켰다. 또한, 솔리드, 쉘 및 평면 변형률 요소에 따른 효과도 분석하였다. 해석은 단일 겹치기 접착 체결부의 대변형을 고려하기 위한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 이를 통해 솔리드 요소를 적용할 경우 접착부재의 길이방향으로의 요소 수는 최소 2개 이상이면 해석의 신뢰도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다. 쉘 요소의 겨우 x/c=1에서 수직 변형률의 시험결과와 22.8%의 오차를 보였으나, 전단응력의 경우에는 1.67%로 시험치와 거의 일치하였다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.94-99
• /
• 2011

본 연구에서는 GFRP/Mg 단일겹치기 접착 조인트의 접착부재 형상에 따른 응력집중 완화효과를 평가하였다. 이를 위해 6가지 서로 다른 접착부재의 끝단부 형상에 대해 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 서로 다른 끝단부 형상에 따른 접착층내 응력의 3차원 구 배를 고찰하였다. 해석결과, 접착부재가 순방향 테이퍼를 갖고 필렛이 없는 모델 (모델 2번)이 가장 높은 응력 값을 보였다. 반면, 사각형 접착부재에 필렛이 부과된 모델 (모델 3번)과 역방향 테이퍼를 갖고 필렛이 부과된 모델 (모델 5번)은 기준모델에 비해 65.7%와 65.6%의 응력저감 효과가 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권3호
• /
• pp.333-340
• /
• 2011

본 연구에서는 복합소재 단일겹치기 조인트의 접착부재 형상 및 필렛 유무에 따른 응력집중 완화 효과를 평가하였다. 이를 위해 6가지 서로 다른 끝단부 형상에 대해 비선형 유한요소 해석을 수행하였다. 또한, 복합재 접착부재와 접착제의 다양한 강성비에 따른 6가지 모델의 최대 전단 및 수직응력의 변화를 고찰하였다. 접착부재가 순방향 테이퍼를 갖는 모델의 경우에는 가장 높은 응력값을 보여 조인트의 접합강도가 가장 취약할 것으로 예상되었다. 이에 반해, 접착부재가 역방향 테이퍼를 갖고 필렛이 존재할 경우 가장 낮은 응력값을 보였다. 접착부재와 접착제의 강성변화에 따른 최대응력 변화를 고찰한 결과 접착부재의 강성은 클수록, 접착제 강성은 낮을수록 응력집중은 완화되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
• /
• pp.370-376
• /
• 2001

When an adhesive joint is exposed to high environmental temperature, the tensile load capability of the adhesive joint decreases because the elastic modulus and failure strength of structural adhesive decrease. The thermo-mechanical properties of structural adhesive can be improved by addition of fillers to the adhesive. In this paper, the elastic modulus and failure strength of adhesives as well as the tensile load capability of tubular single lap adhesive joints were experimentally and theoretically investigated with respect to the volume fraction of filler (alumina) and the environmental temperature. Also the tensile modulus of the fille containing epoxy adhesive was predicted using a new equation which considers filler shape, filler content and environmental temperature. The tensile load capability of the adhesive joint was predicted by using the effective strain obtained from the finite element analysis and a new failure model, from which the relation between the bonding length and the crack length was developed with respect to the volume fraction of filler.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제33권6호
• /
• pp.560-567
• /
• 2009

This paper was designed to estimate the adhesion strength of galvannealed coatings on steel sheets. The adhesion strength were evaluated using single lap - shear tests where the lap joint was bonded by structural adhesive. Tests were performed for overlap length of 5mm, 10mm and 15 mm and three directions (0, 45, 90) of steel sheets used as the adherend of the overlap joint. After the tests, FE simulations of the single lap-shear test were also carried out to observe the stress distribution in the interface between the adhesive and the coated sheet. The results showed that the joint failure loads obtained from the tensile tests of bonded single lap-joints were the same, regardless of overlap lengths and directions of steel sheets. Also, the failure of galvannealed coatings greatly depended on shear stress distribution in the interface and the value was about 30MPa.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.56.2-56.2
• /
• 2011

최근 철강, 알루미늄, 이종재료의 접합 등 용접이 어려운 부분에 구조용 접착제의 적용이 증가하고 있는 추세이다. 이를 위해 변성 에폭시레진을 활용한 고접합 강도, 고인성의 구조용 접착제가 연구되어 지고 있다. 피착제의 표면처리는 접합부의 접합강도를 향상시키는 방법으로 알려져 있으나 최근의 구조용 접착제는 표면 전처리 없이도 우수한 접착 특성을 보이는 것으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 변성레진에 대해서 각종 표면처리가 접합부 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 피착제로는 자동차용 냉연강판인 SPRC440을 사용하였고, 전처리로는 무처리 상태, SiC연마지를 이용한 연마, 아르곤 및 산소가스를 이용한 마이크로웨이브 플라즈마 표면처리, 산세 등의 표면처리를 실시하였다. 에폭시 접착제는 변성 에폭시 레진과 경화제 및 촉매제를 이용하여 직접 포뮬레이션하였다. 단일 겹치기 전단강도 시험과 T-Peel 시험은 각각 ASTM D 1002 규격에 따라 준비하였으며 인장 시험 후 파면은 SEM으로 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.85-92
• /
• 1994

With the wide application of fiber-reinforced composite meterial in aircraft space structures and robot arms, the design and manufacture of composite joints have become a very important research area because they are often the weakest areas in composite structure. In this paper, the torque transmission capacities of the adhesive tubular single lap joint and double lap joint were studied. The stress and torque transmission capacity of the adhesive joints were analyzed by the finite element method and compared to the experimental results. The torque capacity of the double lap joint was increased 2.7 times over that of the single lap joint. Also, the fatigue limit of the double lap joint was increased 16 times over that of the single lap joint.