• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.7-14
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• 2003

두꺼운 복합재료 구조물의 유한 요소 모델링은 상당히 복잡하다. 일반적인 2차원 유한요소로 모델링 하면 3차원 응력의 영향을 받는 두꺼운 복합재료 구조물의 정확한 해석이 곤란하다. 그러므로 3차원 모델링을 할 수밖에 없으나 이 또한 구조물의 모든 층이 다른 재료 물성치와 다른 적층방향으로 적층되는 경우에는 모델링이 어렵다. 이 논문에서는 등가 물성 모델링 기법을 제안하고, 두꺼운 복합재료 구조물 해석에 수치적 실험을 하였다. 재료와 적증 방향이 같은 층을 그룹화하여 두께 방향의 요소 수를 현저히 감소시켰지만 결과는 상세한 유한요소 모델로 계산한 결과와 충분히 근접했다. 해석과 모델링에는 MSC/NASTRAN과 PATRAN을 사용하였다. 제안된 모델링 기법은 한국항공우주연구원(KARI)에서 설계된 복합재료 로터 허브 시스템 해석에 적용되었다. 제안된 등가 모델링 기술을 이용하여, 쉬운 모델링과 계산시간을 감소시키면서 허브 시스템의 응력 해석과 각 부분의 안전 계수 점검을 수행하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.792-797
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• 1996

형상모델링(Geometric Modeling)은 컴퓨터 기술의 발전과 더불어 실제 3차원 물체를 정확하게 표현하려는 형태로발전하였다. 와이어프레임 모델링(Wireframe Modeling) 기술은 3차원 형상을 빠르게 모델링하고 이로 부터 치수 기입이 된 정확한 2차원 도면의 생성을 가능하게 하였다. 그러나, 면을 표현할 수 없기 때문에 모델의 표현이 모호해질 수 있다. 1960년대에 자유곡면의 가공을 위해 개발된 곡면 모델링(Surface Modeling) 기법은 NC 가공과 컴퓨터를 이용한 금형의 제작을 가능하게 했고 와이어프레임 모델링보다는 더 상세하게 모델 을 표현할 수 있게 되었다. 본 연구의 목적은 개방형 구조를 갖는 복합다양체 모델러에서의 불리안 작업을 구현하고 이의 결과를 가시화 하는데 있으며 개략적인 개방형 형상 모델링 시스템 Fig.1과 같다

• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.261-268
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• 2011

복합재료 로터 블레이드는 각종 보강재와 더불어 적층된 형태로 구성되어 있어 그 단면 구조가 매우 복잡하고, 이로 인해 모델링에 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 효율적인 로터 블레이드 단면 모델링을 위해 집합 연산에 기반 한 2차원 모델링 알고리듬을 활용하여 그래픽 사용자 환경을 갖춘 프로그램 KSec2D를 구현하였다. 구현된 프로그램을 이용하여 복잡한 로터 블레이드 단면 형상 모델링을 수행하고 이를 통해 복합재료 로터블레이드 모델링 시 개발된 프로그램의 유용성을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.184-186
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• 2011

부하 모델링을 위해서는 구성요소기반 부하모델링과 측정기반 부하모델링 두 가지 방법이 사용된다. 구성요소기반 부하모델링은 모선에 부하의 구성비에 기반으로 하는 부하모델 기법이고, 측정기반 부하모델링은 부하가 설치된 모선의 전압과 소비전력의 측정값으로부터 관계를 수학적으로 모델링하는 기법이다. 본 논문에서는 부하모델을 위해 복합부하모델이 적용되었다. 복합부하모델은 정적부하모델과 동적부하모델을 모두 포함하고 있으며, 정적부하모델로서는 ZIP 모델이 사용되고, 동적 부하모델로는 유도전동기 모델이 사용되었다. 측정기반 부하모델의 파라미터 추정을 위해 TSAT(trensient security assessment tool) 프로그램으로부터 얻은 측정데이터를 이용해 파라미터 추정을 한다. 또한 사용자 편의를 위한 GUI(graphical user interface)의 적용을 통한 부하모델 파라미터 추정 프로그램을 개발하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권5호
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• pp.545-552
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• 2015

복합발전 공정의 모델링 및 모사는 공정의 운전 및 설계 조건에 따른 공정변수의 변화를 정량적으로 예측하기 위한 중요한 접근방법이다. 본 연구에서는 현재 사용되는 복합발전공정의 정상상태 모사기의 단점을 보완하여, 사용자의 편의성과 개발자의 핵심기술 모델링을 가능하게 하는 공정 모델링 시스템을 개발하였다. 복합발전 공정의 주요 장치들을 분석하여 수학적 모델을 개발하였으며 이를 종합하여 모델라이브러리로 구성하였다. 또한 모사의 목적과 입수 가능한 자료에 따라 사용되는 모델의 상세도가 다르다는 점을 고려하여 주요장치에 대해 다른 상세도의 모델을 개발하였다. 복합발전 상업공정을 개발된 모델링 시스템을 사용하여 모델링과 모사를 수행하였으며 모사의 결과를 데이터자료와 비교 검증하였다. 검증의 모사결과와 자료데이터는 1% 내의 오차를 보였으며 개발된 모델링 시스템이 실제 공정에 응용될 수 있음을 보여주었다.

• 기계저널
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• 제30권2호
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• pp.180-187
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• 1990

세라믹 복합재료의 크립 파괴거동의 근원이 되는 크립거동에 대한 해석은 현재까지 제시되어 있 는 것이 거의 전무하여, 세라믹 복합재료의 고온신뢰도는 실험에 의존되어 많은 시간과 노력이 소요된다. 여기서는 해석방법으로 advanced shear-lag 모델을 기본으로 세라믹 복합재료 특성을 고려하여 모델링 해석을 제시하였다. 여러 영향 인자들-보강섬유 형상비, 보강섬유 끝단의 간격, 계면에서의 미끄름계수, 단위 모델안의 보강섬유 배열이 크립거동에 미치는 효과에 대해 인자 변화효과(parametric study)를 관찰하여 실험에 의해 얻은 SiCw/A1$_{2}$O$_{3}$의 크립 결 과와 비교하였다. 모델링 해석을 통해 얻은 특정범위 내의 결과는 실험결과를 수용할 수 있으 므로 이 해석방법을 세라믹 복합재료 크립거동의 한방법으로 이용할 수 있으리라 사료된다.

• Composites Research
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• 제23권6호
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• pp.19-25
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• 2010

본 논문은 유리섬유/에폭시 4-매 주자직 적층 복합재와 PVC 폼 코어로 제작된 철도차량용 복합재 대차프레임의 금속재 체결부 볼트 위치 최적화 연구에 대해 서술했다. 최적화 해석은 APDL(Ansys Parameter Design Language)을 이용한 서브모델링 기법을 적용하였으며 부분문제 근사방법에 의한 최적화를 수행하였다. 이때, 최적화 해석에 적용된 서브모델링 기법은 관심영역을 포함한 부분모델에 대한 계산을 재수행 함으로써 해석에 소요되는 시간을 절약하고 상세한 결과를 도출 할 수 있다. 복합재 대차프레임의 구조해석은 JIS E 4207에 의거하여 수행하였다. 서브모델링 기법을 적용한 복합재 대차프레임의 최적화 해석은 전체모델에 대한 결과에 비해 요소망 밀도의 조절을 통한 해석시간 절약과 상세한 결과를 얻을 수 있으며, 또한 볼트위치의 최적화로 인해 보다 낮은 Von-Mises 응력값이 나타남을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.206-210
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• 2019

직조 구조의 복합재의 쓰임이 자동차, 항공 산업 등 여러 분야로 확장됨에 따라, 직조 복합재의 신뢰성 문제 및 물성예측에 대한 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 직조 구조가 다른 복합재료의 물성 예측을 위한 유한요소해석을 수행하여 실험으로 얻은 정적 물성과의 유사성을 검증하였고, 효과적인 모델링 방법을 개발하였다. 직조 구조의 특성을 반영하기 위하여 모델링은 메소 스케일의 대표 체적 요소(RVE)를 이용하였다. 섬유 다발과 순수 기지를 분리하여 3차원 모델링을 진행하였다. 하신 파괴 기준(Hashin's failure criteria)을 적용하여 요소의 파괴 유무를 판단하였고, 해석 모델은 복합재에 적합한 점진적 파괴 모델을 사용하였다. 최종적으로, 직조 구조에 따른 복합재의 물성을 성공적으로 예측하여 본 모델링 및 해석 기법에 대한 적합성을 검증하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권2호
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• pp.131-136
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• 2023

나노복합재료는 다기능성과 고성능을 가지는 혁신적인 복합재료이다. 나노 스케일 필러의 혼입함으로써 복합재료의 전기적, 역학적 및 열적 특성이 크게 향상될 수 있기 때문에 나노 스케일 필러를 이용한 나노복합재료의 특성화에 관한 다양한 연구가 광범위하게 수행되어 왔다. 특히, 탄소계 나노 필러(탄소나노튜브, 카본블랙, 그래핀 나노판 등)를 활용하여 전기/역학적 특성을 향상시킨 나노복합소재 개발에 관한 연구들이 복합재료 분야에서 큰 관심을 받고있다. 본 논문은 실제 응용에 필수적인 나노복합재료의 전기/역학적 특성을 문헌조사를 통해 고찰하는 것을 목표로 한다. 또한, 나노복합재료의 전기/역학적 특성 예측을 위한 최신 멀티스케일 모델링 연구들에 대해서 검토하고, 멀티스케일 모델링에 대한 과제와 향후 발전 가능성에 대해서 논의한다.

• Composites Research
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• 제30권2호
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• pp.149-157
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• 2017

본 논문에서는 응집영역 모델링 기법을 사용하여 노치가 있는 적층복합재료의 파괴거동을 연구하였다. 먼저 노치가 있는 적층복합재료 시편형상에 대해 일반 3차원 고체요소로 모델링 한 후 요소들 사이에 섬유파괴, 기지파괴 및 층간분리 파괴를 담당하는 응집요소를 삽입하여 유한요소 메쉬를 제작하였다. 다음으로 일축인장 시험을 모사하는 하중 및 경계조건을 가하여 점진적 파괴해석을 수행하고 해석결과를 참고문헌의 실험결과와 비교하여 해석의 타당성을 검증하였다. 수치해석 결과로부터 노치가 있는 적층복합재료 인장시편의 파괴시작 및 진전거동을 분석하였으며 파괴모드의 진전을 체계적으로 조사하였다.