• Title/Summary/Keyword: 재료설계

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파괴역학 연구의 고찰

  • 구인회
    • Journal of the KSME
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    • v.23 no.3
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    • pp.186-190
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    • 1983
  • 파괴역학 연구를 대상재료에 의해 구분하면 선형파괴와 탄소성재료의 파괴로 나눌 수 있다. 취 성파괴(brittle fracture)를 다루는 선형타성 파괴역학연구는 주로 여러가지 크랙의 모양, 시편모양, 부하형태에 따른 탄성응력분포 혹은 은력확대계수를 구하거나 에너지방법에 의해 안정비안정 크랙전파를 연구한다. 대개의 경우 취성파괴는 전체 구조물에 치명적이 되기 쉽다. 따라서 구조물 설계시에 취성파괴의 가능성을 배제하기 위해 재료의 적절한 선택과 같은 대책을 강구하는 것이 바람직하다. 다시 말해, 구조물 재료는 강도와 연성의 상황에 따른 적절한 조합을 필요로 한다. 오늘날 특수합금과 같은 고강도 금속에서의 취성화 경향이 증가하나 합금설계시 강도와 아울러 연성을 증가시키기 위한 여러 대책이 파괴역학 연구의 중요한 부분을 차지한다.

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Effect of Overlap Design on the Impact Characteristics of Piecewise Integrated Composite Plates (구간 조합 복합재료 판의 충격 특성에 미치는 겹침부 설계에 관한 연구)

  • Hui-Yun Hwang;Monem Moktadir;Asif Istiak
    • Composites Research
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    • v.36 no.1
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    • pp.25-31
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    • 2023
  • Composite structures have been designed by stacking the laminae with different stacking angles to meet the required mechanical performance. Although the induced stresses on the composite structures under the external loads usually differ depending on the location, we determined the stacking sequence based on the maximum stress, which leads to low efficiency and generally is not the optimum design. Recently, piecewise integrated composites (PICs) were suggested for solving this inefficiency. PICs assume the perfect bonding between adjacent pieces, but this is ideal and hard to accomplish. Therefore, the overlap at the boundary is essential to prevent separation from each other. In this study, we investigated the effect of the overlap design on the impact failure mode of PIC plates. We fabricated the sample composite plates with different overlap designs using the fast curing carbon prepreg and conducted the impact tests according to ASTM D 7136. We found that PICs had different failure modes according to the overlap design, which lead the changes of absorbed impact energies as well as impact load curves.

A Basic Design and Characterization on Composite Bone Plate for Bone Fracture Healing (골절 치료를 위한 복합재료 고정판 기초 설계 및 특성 평가)

  • Kim, Ju-Ho;Chang, Seung-Hwan
    • Composites Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.7-12
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    • 2007
  • This paper aims to enhance the efficiency of bone fracture healing with bone plate made of fiber reinforced composite materials. The composite bone plate was designed as the same dimension and shape as the existing stainless steel bone plate. To find out the appropriate stacking sequence of the composite bone plate the variations of strain distributions were calculated using FE analysis when the bone plates were applied to the fracture site. From the analysis result it was found that the composite bone plate whose Young's modulus is lower than that of metal bone plate gave more uniform strain distribution and provided appropriate condition for callus formation and its development.

재료파손과 신뢰성

  • 김태원
    • Journal of the KSME
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    • v.43 no.6
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    • pp.66-69
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    • 2003
  • 이 글에서는 제품의 고장 및 신뢰성과 밀접한 관계가 있는 재료의 역할과 기능에 대해 알아보고 특히 파손의 원인 및 유형, 기구, 분석방법 등을 통하여 제품의 신뢰성 설계를 위한 재료파손과 재료거동분석의 중요성을 소개하고자 한다.

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Resin Flow Analysis of RTM Manufacturing Method for Design of Composite Fluid Storage Tank Structure (복합재료 유체 저장 탱크 구조 설계를 위한 RTM 공법 수지 유동 해석)

  • Park, Hyunbum
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.1
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    • pp.69-76
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    • 2019
  • In this study, resin flow analysis of resin transfer moulding (RTM) method was performed for mould design of composite structure. The target composite structure was a tank used for fluid storage. Natural c fiber composite was adopted for composite structural design of the fluid storage tank. RTM was adopted for manufacturing of the tank using natural fiber composites. Resin flow analysis was performed to find the proper RTM conditions of the tank. The resin flow analysis was performed using the commercial FEM flow simulation software. After repeated analysis while changing the location of resin inlet and outlet, the proper resin filling time and pattern were found.

특집: 미래주도형 성형공정과 수치 해석기술 - 응력 해석 기법을 이용한 주조 공정에서 발생하는 변형 및 균열 예측

  • Chu, In-Ho
    • 기계와재료
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    • v.23 no.3
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    • pp.114-123
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    • 2011
  • 주조품 설계 및 제조에 있어서 기존의 유동 및 응고 해석뿐 아니라 최근에는 응력 해석 기법의 적용이 대두 되고 있다. 특히 자동차 산업에 있어서 부품의 경량화는 필수 불가결한 선택이며, 이는 설계자 및 제조업체에 복잡하고 얇은 알루미늄, 마그네슘 주물품에 대하여, 치수적인 문제와 강성의 문제를 동시에 해결하도록 요구하고 있다. 또한 경제적인 관점에서 긴 금형 수명이 요구되나 열 및 기계적인 피로 균열인 'heat checking'은 이러한 금형 수명을 저하시키는 가장 흔한 요소이다. 이런 무제를 해결하기 위해 해석 기법을 이용하여 주조 설계 및 공정을 최적화 함으로써 변형의 최소화 및 금형 수명의 최대화를 달성할 수 있을 것으로 판단된다. 이러한 기법을 성공적으로 적용하기 위해서는 주조 공정 해석, 재료 시험, 제품 설계 및 공정 최적화 설계가 통합적으로 이루어져야 한다. 본 고에서는 현재 최신 주조 해석 기법을 이용하여, 주조품 제조 공정에서 발생하는 응력과 관련된 문제들에 대한 수치해석 기법을 살펴보고, 이에 대한 리뷰를 제공하고자 한다.

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Design of a High Speed Switched Reluctance Motor with Soft Magnetic Composite Core (연자성 분말을 이용한 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계)

  • Hwang, Hongsik;Lee, Cheewoo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.914-915
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    • 2015
  • 본 논문은 고속 전동기의 효율 개선을 위한 재료로서 많은 관심을 받고 있는 연자성 분말(Soft Magnetic Composite, SMC)을 적용한 고속 2상 4/2 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계 및 SMC 재질이 효율 특성에 미치는 영향 분석에 대한 연구이다. 고속 전동기의 효율 개선을 위한 재료로써 많은 관심을 받고 있는 SMC는 자계적으로 등방성을 띠며, 절연 코팅이 되어 있는 철 분말들로 구성되어 있어 높은 주파수에서 전기 강판 대비 높은 전기 저항으로 와전류 손실을 최소화 할 수 있으며 분말을 압분하여 형상을 만들기 때문에 자유로운 3차원 설계 및 제작이 용이하고 제조 시 재료 소비의 절감과 재활용이 가능한 장점이 있다. 그러나 전기 강판 대비 낮은 비투자율, 낮은 기계적 강도, 저주파 대역에서 높은 철손 특성의 단점을 가지고 있어 SMC를 이용한 전자계 구조 설계 시 낮은 비투자율 특성과 뛰어난 와전류 손실 저감 특성 사이의 균형을 고려할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 전기 강판을 사용하는 일반적인 2상 4/2 스위치드 릴럭턴스 전동기와의 비교를 통해 SMC 재질 적용이 정적 토크 및 효율 특성에 미치는 영향을 비교분석하여 설계를 진행하였다.

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Structural Design of Polyethylene Boat Hull by using Longitudinal Bending Strength Test Method (종굽힘강도시험방법을 이용한 폴리에틸렌 보트 선체의 구조 설계)

  • Cho, Seok-Swoo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.12
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    • pp.8447-8454
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    • 2015
  • ISO 12215-5 standard describes allowable stress design specifications of monohull small boat with a length of hull between 2.5 m and 24 m constructed from fiber reinforced plastics, aluminium or steel alloys, glued wood or other suitable boat building material. If small boat hull is under 2.5m in overall length or nonstandard material is used as boat building material, structural reliability of small boat hull is assured by drop test specification, but not by structural design specification in accordance with ISO 12215-5. Drop test specification of boat hull can be applied to manufactured product. But it is difficult and complicated to apply drop test specification to structural design of boat hull. In this study, we present structural design method of polyethylene boat hull on the basis of longitudinal bending strength test specification.