• Composites Research
• /
• v.24 no.5
• /
• pp.1-8
• /
• 2011

This paper presents the results of theoretical analysis and experimental test to show the size effect on the fiber strength of filament would pressure vessel. First, a series of fully scaled hoop ring tests with filament would carbon-epoxy were conducted, which exhibited a remarkable size effect on the fiber strength. Next, the failure analyses using WWLM(Weibull Weakest Link Model) and the SMFM(Sequential Multi-step Failure Model) were performed and compared to the hoop ring test data, as well as to unidirectional specimens test data from the literature. It was found that the analysis results significantly underestimated the fiber strengths compared to the test data. In this study, a modified SMFM was proposed through the modification of the length size effect. The fiber strengths from modified SMFM analysis showed good agreement with the test data.

• Journal of the Korean Geosynthetics Society
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.21-33
• /
• 2005

This paper presented a mechanism of the soil structure reinforced by geosynthetics, in which the reinforcing mechanism is treated as the effect arising from the reinforcement process to prevent the dilative deformation of soil under shearing. A full-scale in-situ model test was carried out by introducing the prestress method to enhance the geosynthetic-reinforcement, and the prestress effect through the FEM is also examined. The elasto-plastic model and the initial parameters needed in the FEM are presented. Moreover, the theoretical prediction is compared with the experimental results, which were obtained by a full-scale in-situ model test.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.32 no.6
• /
• pp.349-357
• /
• 2019

Finite element method (FEM) is utilized in the development of products to realistically analyze and predict the mechanical behavior of materials in various fields. However, the approach based on the numerical analysis of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composites, for which the fiber orientation and strain rate affect the mechanical properties, has proven to be challenging. The purpose of this study is to define and evaluate the mechanical properties of glass fiber reinforced plastic composites using the numerical analysis models of Digimat, a linear, nonlinear multi-scale modeling program for various composite materials such as polymers, rubber, metal, etc. In addition, the aim is to predict the behavior of realistic polymeric composites. In this regard, the tensile properties according to the fiber orientation and strain rate of polybutylene terephthalate (PBT) with short fiber weight fractions of 30wt% among various polymers were investigated using references. Information on the fiber orientation was calculated based on injection analysis using Moldflow software, and was utilized in the finite element model for tensile specimens via a mapping process. LS-Dyna, an explicit commercial finite element code, was used for coupled analysis using Digimat to study the tensile properties of composites according to the fiber orientation and strain rate of glass fibers. In addition, the drawbacks and advantages of LS-DYNA's various anisotropic material models were compared and evaluated for the analysis of glass fiber reinforced plastic composites.

• Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
• /
• v.21 no.1
• /
• pp.46-57
• /
• 1997

본 연구의 목적은 두가지 인조섬유 산업, 즉 합성섬유 산업(SITC 266)과 재생섬유 산업(SITC 267)에 있어서, 산업내 무역의 결정요인을 조사하는데 있다. 20개의 주요 인조섬유 수출 국가들을 대상으로 1977, 1982, 1987년의 세 시기에 거힉 자료가 수집되었다. 국제무역 유형을 알아보기 위해 산업내 무역 모델이 사용되었고 종속 변인으로 Grubel-Lloyd지수가 사용되었다. 산업내 무역 을 결정하는 독립변인으로는 국가특성 변인, 국가간 변인, 산업특성 변인의 세 종류가 쓰였다. 국가 특성 변인에는 시장규모, 일인당 소득, 자본-노동 비율 변인들이 사용되었고, 국가간 변인으로는 국가간 거리, 인접국경, 공통언어, 동일 경제블럭 변인들이 사용되었다. 산업특성 변인에는 규모의 경제와 제품차별성 변인들이 쓰였다. 자료의 분석을 위해서는 비선형자승 방법이 이용되었다. 본 연구의 결과, 일인당 소득과 자본-노동의 비율 변인들은 인조섬유의 산업내 무역에 중요하지 않은 것으로 나타났다. 그러나, 시장규모, 국가간 거리, 인접국경, 규모의 경제, 제품차별성 변인들은 모든 시기에 걸켜 산업내 무역에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한, 공통언어 사용과 동일 경제블럭 변인들도 대부분의 시기에 인조섬유의 산업내 무역에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• The Korean Journal of Rheology
• /
• v.8 no.2
• /
• pp.78-91
• /
• 1996

단섬유 보강 플라스틱 복합재료에 사출성형에서 섬유배향은 금형 충전 공정 중의 유동장에 의해 결정되고 섬유의 배향 상태는 역으로 유동장에 영향을 미친다. 단섬유에 의 한 추가적인 응력을 포함하는 Dinh과 Armstrong의 이방성 구성방정식을 충전유동과 섬유 배향의 연계해석에 도입하였다. 충전유동의 해석은 새로운 압력 지배방정식과 에너지 방정 식을 유한요소법과 유한차분법을 이용하여 풀고 동시에 2차 배향 텐서의 변화방정식을 4차 Runge-kutta 방법으로 풀었다. 섬유의 배향상태를 구한 후에 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균모델을 도입하여 사풀성형품의 이방성 기계적 성질이 예측되었 다. 직사각형 캐비티에서 수치해석결과를 실험결과와 비교하였다. 섬유배향과 유동과의 상호 연계작용을 특히 게이트 근처에서 섬유배향에 영향을 미치며 수치해석 결과는 벽면 근처에 서 유동방향으로 배향하는 shell층을 과대 예측함을 알수 있었는데 이는 배향 텐서 변화 방 정식의 최종근사에서 기인하는 오차로 판단된다. 수정된 복합최종 근사를 바탕으로 예측된 이방성 기계적 성질이 기존의 복합최종 근사에 기초한 예측보다 실험 결과에 정량적으로 보 다 잘 일치하였다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• v.23 no.1
• /
• pp.81-94
• /
• 2010

This paper deals with the fracture simulation of UHPFRC girder with the interface type model. Based on the existing numerical simulation of quasi-brittle fracture in normal strength concrete, constitutive modeling for UHPFRC I-girder has been improved by including a tensile hardening at the failure surface. The finite element formulation is based on a triangular unit, constructed from constant strain triangles, with nodes along its sides and neither at the vertex nor the center of the unit. Fracture is simulated through a hardening/softening fracture constitutive law in tension, a softening fracture constitutive law in shear as well as in compression at the boundary nodes, with the material within the triangular unit remaining linear elastic. LCP is used to formulate the path-dependent hardening-softening behavior in non-holonomic rate form and a mathematical programming algorithm is employed to solve the LCP. The piece-wise linear inelastic yielding-failure/failure surface is modeled with two compressive caps, two Mohr-Coulomb failure surfaces, a tensile yielding surface and a tensile failure surface. The comparison between test results and numerical results indicates this method effectively simulates the deformation and failure of specimen.

• Composites Research
• /
• v.36 no.2
• /
• pp.92-100
• /
• 2023

In this paper, a machine learning and deep learning model for the design of circuit analog (CA) radar absorbing structure with a cross-dipole pattern on a glass fiber fabric reinforced plastic is presented. The proposed model can directly calculate reflection loss in the Ku-band (12-18 GHz) without three-dimensional electromagnetic numerical analysis based on the geometry of the Cross-Dipole pattern. For this purpose, the optimal learning model was derived by applying various machine learning and deep learning techniques, and the results calculated by the learning model were compared with the electromagnetic wave absorption characteristics obtained by 3D electromagnetic wave numerical analysis to evaluate the comparative advantages of each model. Most of the implemented models showed similar calculated results to the numerical results, but it was found that the Fully-Connected model could provide the most similar calculated results.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.199-210
• /
• 2000

복합재료의 성형 공정 중 하나인 Filament Winding 공정에 열가소성 기지재료인 폴리프로필렌(Polypropylene)과 강화섬유인 유리섬유로 이루어진 Commingled Yarn 을 이용한 연구를 수행하였다. 함침 과정을 해석하기 위한 계산모델을 제시하였다. 그리고 위의 모델링을 해석하는 데 필요한 복합재료 내의 온도 분포를 수치해석을 통해 계산하였고 실험을 통해 이를 검증하였다. 온도계산 결과를 함침도 예측에 이용하였다. 모델링을 통해 Filament Winding 공정의 주요 공정 변수를 찾아내었고 제시한 모델을 검증하기 위해 직접 Filament Winding 실험 장치를 제작하여 제품을 생산하고 모델과 비교하였다. 제작된 시편으로부터 함침도를 계산하는 방법을 제시하였다. 그 결과 함침도에 관해서 실험 결과가 모델과 그 경향이 뚜렷이 일치함을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.949-952
• /
• 2008

화재안전 신뢰성이 확보된 고강도 콘크리트 구조물의 시장 공급을 위하여 GS건설에서는 2005년 부터 고강도 콘크리트 구조물의 강도 영역별 폭렬 저감 및 거동 안전성 평가와 수치해석 방법을 통한 경제적인 설계방법를 최종 연구목표로 하여 현재까지 콘크리트 재료의 열적 특성 확보와 구조부재 화재 특성 연구를 수행해 왔다. 강도발현, 시공성, 내화성능과 경제성에 대한 분석을 해외연구 기관에 의뢰하여 섬유혼입공법을 선정한 후 이에 대한 재료의 물리적 특성과 역학적 특성 실험결과를 바탕으로 고강도 콘크리트 구조부재의 내화성능을 예측 분석할 수 있도록 비열 모델, 열전도율모델, 압축강도 모델, 탄성계수 모델을 구축하였다. 또한 기둥과 보에 대한 내화실험을 실시하여 내화성능을 평가하였으며, 이에 대한 열적 해석을 병행하여 진행하였다.

• Composites Research
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.41-47
• /
• 2011

This paper deals with anisotropic property and structural analysis for short fiber reinforced plastic composites manufactured by the injection molding process. The common approach for modeling this type of material is the consideration of the material as homogenous and isotropic. However, the common isotropy approach often results in unexpected failure. To overcome this, new structure analysis methodology was developed in order to consider fiber orientation effect using injection mold flow analysis and Halpin-Tsai equations for unidirectional composites and taking an orientation average. The numerical predictions are compared to experimental data for tensile specimen. The predicted mechanical properties agree well with experimental data for fiber orientation and weld line effect. The analysis system was also applied to an automobile part. The proposed anisotropic model predicted different mechanical properties by position of the part and different mechanical performance of the part was changed according to injection gate position.