• Title/Summary/Keyword: 재료 모사

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상 분리 메커니즘에 의한 3차원 규칙 배열 다공 구조 형성 시뮬레이션

  • Kim, Dong-Uk;Cha, Pil-Ryeong;Byeon, Ji-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.241.2-241.2
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    • 2011
  • 다공 소재는 큰 비표면적과 규칙적으로 정렬된 구조의 특성으로 인해 자성메모리 소자용 재료, 나노 와이어 제작용 템플릿, 마이크로 반응기, 메타물질용 소재 등으로 각광을 받고 있다. 자기조립 수직배열 다공구조 재료를 제작하는 방법으로 흔히 알루미늄의 양극산화 방법과 이원공정계의 상분리 방법이 등이 있다. 본 연구에서는 상변태를 비롯한 패턴형성과 계면 운동을 가장 정확하게 다루는 이론적 모델로 알려진 상장모델(Phase Field model)을 이용하여 이원공정계의 박막성장과정 동안의 자발적 상분리에 의한 수직배열 자기조립 다공구조 형성을 시뮬레이션 한다. 상장모델을 기초로 하여 상분리 메커니즘에 의해 발현된 미세조직을 해석하고 다양한 공정변수가 미세조직 발현에 미치는 영향에 대해 연구한다. 또한 상장모델을 통해 얻은 결과는 기존에 발표된 연구들의 결과와 비교를 통해 유효성을 입증한다.

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Low-Velocity Impact Characterizations of 3D Orthogonal Woven Composite Plate (3D 직교 직물 복합재료의 충격 거동 및 특성에 관한 수치해석)

  • 지국현;김승조
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2002.10a
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    • pp.170-174
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    • 2002
  • In this study, the material characterization and the dynamic behavior of 3D orthogonal woven composite materials has been studied under transverse central low-velocity impact condition by means of the micromechanical model using finite elements. To build up the micromechanical model considering tow spacing and waviness, an accurate unit structure is stacked in x-y-z direction repeatedly. First, the mechanical properties of 3D orthogonal woven composites are obtained by means of virtual experiment using full scale Finite Element Analysis based on the DNS concepts, and the computed elastic properties are validated by comparison to available experimental results[9]. Second, using the implementation of this validated micromechanical model, 3D transient finite-element analysis is performed considering contact and impact, and the impact behavior of 3D orthogonal woven composite is investigated. A comparison study will be carried out in terms of energy absorption capabilities.

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A Study of damage behaviors of 3D orthogonal woven composite plates under Low velocity Impact (3D 직교 직물 복합재료 평판의 미시구조를 고려한 손상 거동 연구)

  • Ji, Kuk-Hyun;Yang, Jeong-Sik;Kim, Seung-Jo
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.53-56
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    • 2005
  • In this study, the material characterization and the dynamic behavior of 3D orthogonal woven composite materials has been studied under transverse central low-velocity impact condition by means of the micromechanical model using finite elements. To build up the micromechanical model considering tow spacing and waviness, an accurate unit structure is stacked in x-y-z direction repeatedly. First, the mechanical properties of 3D orthogonal woven composites arc obtained by means of virtual experiment using full scale Finite Element Analysis based on the DNS concepts, and the computed elastic properties arc validated by comparison to available experimental results. Second, using the implementation of this validated micromechanical model, 3D transient finite-clement analysis is performed considering contact and impact, and the impact behavior of 3D orthogonal woven composite is investigated. A comparison study with the homogenized model will be carried out in terms of global and local behaviors.

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Molecular Dynamics Study on Mechanical Behavior and Load Transfer of CNT/PET Nanocomposites : the Effects of Covalent Grafting (탄소나노튜브/폴리에스터 복합재의 역학적 거동과 하중전달에 관한 분자 동역학 전산모사 : 그래프팅 가공의 영향)

  • Jin, Juho;Yang, Seunghwa
    • Composites Research
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    • v.30 no.3
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    • pp.193-201
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    • 2017
  • Molecular dynamics simulation and the Mori-Tanaka micromechanics study are performed to investigate the effect of the covalent grafting between CNT and polyester on the mechanical behavior and load transfer of nanocomposites. The transversely isotropic stress-strain curves are determined through the tension and shear simulations according to the covalent grafting. Also, isotropic properties of randomly dispersed nanocomposites are obtained by orientation averaging the transversely isotropic stiffness matrix. By addressing the grafting, the transverse Young's modulus and shear moduli of the nanocomposites are improved, while the longitudinal Young's modulus decreases due to the degradation of the grafted CNT.

A Rheological Analysis on the Semiconcentrated Fiber Suspensions Including Fiber-fiber Interactions (섬유간 상호작용을 고려한 진한 섬유현탁액에 대한 유변학적 해석)

  • 이성재
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.8 no.1
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    • pp.49-57
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    • 1996
  • 단섬유 강화복합재료의 가공공정에 있어서 유동 중에 일어나는 섬유 배향상태를 정 확히 예측하고 제어하는 일은 대단히 중요하다. 본 연구에서는 섬유현탁액의 거동을 살펴보 기 위하여 뉴톤유체를 매질로하는 섬유현탁액을 대상으로 하여 유변학적 해석을 하였다. 이 를 위해 섬유간 상호계수는 섬유배향상태의 함수의 섬유간 평균거리를 이용하여 계산하였는 데, 섬유간 평균거리는 변형된 Doi-Edwards의 방법을 이용하였다. 축대칭 압출팽창 문제를 예로 수치모사를 하여 본 저자들이 앞서 행한 결과와 비교하였다. 유동장을 축대칭 이차원 으로 하고 섬유배향을 삼차원 모두 고려하여 구한 수치모사의 결과는 실험과 잘 일치하였 다. 진한 섬유현탁액의 경우 섬유간 상호계수는 중요한 인자로서 이것을 섬유 배향상태에 의존하는데 이섬유간 상호계수를 섬유간 거리와 섬유배향상태의 함수로 나타내는 방법을 사 용하여 보다 실제적인 해석을 할수 있었다.

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Experiment for Verification of Prediction Model for see Formwork Pressure (자기충전 콘크리트의 거푸집 압력 예측 모델에 대한 검증 실험)

  • Kwon, Seung-Hee;Phung, Quoc-Tri;Kim, Jae-Hong
    • Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.217-218
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    • 2009
  • This experimental work is to verify the previously developed prediction model for self-consolidating concrete (SCC) formwork pressure. A new apparatus was devised to simulate formwork pressure in laboratory, and experiments were performed for one SCC mix. The predicted pressure with the calibrated parameters were compared with the pressure measured under continuous and discrete pouring. The calibrated parameters have a specific trend over loading time, and the calculated pressure accurately simulates the real pressure varying over time.

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Prediction of Fatigue Life for Composite Rotor Blade of Multipurpose Helicopter Using Strength Degradation Model (강도저하모델을 이용한 다목적헬리콥터용 복합재로터깃 피로수명예측)

  • 권정호;서창원
    • Composites Research
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    • v.14 no.2
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    • pp.50-59
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    • 2001
  • The predictions of residual strength evolution and fatigue life of full scale composite rotor blade for multipurpose helicopter were studied using a strength degradation model. Flight-by-flight load spectrum was developed on the basis of FELIX standard spectrum data. The laminated structural analysis was also performed to obtain corresponding local stress and/or strain spectra for each ply of laminate skin and glass roving spar structures around the blade root where fatigue damage was severely anticipated.

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Feasibility Analysis of Simulation on the Mechanical Properties of Neutron Irradiated Austenitic Stainless Steels by Cold-working (냉간가공을 통한 중성자조사된 오스테나이트 스테인리스강의 기계적물성 모사 타당성 분석)

  • Kim, Jin Weon;Kim, Yun Jae
    • Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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    • v.15 no.2
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    • pp.9-18
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    • 2019
  • The objective of this study is to investigate the feasibility of simulating the mechanical properties of irradiatied austenitic stainless steels by cold-working. In this study, the tensile properties, cyclic hardening behaviors and fracture toughness of cold-worked TP316L stainless steel were compared with those of austenitic stainless steels irradiated by neutrons. It showed that cold-working can properly simulate the increase in strength and the decrease in ductility and fracture resistance of austenitic stainless steels by neutron irradiation, even though it could not perfectly simulate the microstructures of irradiated austenitic stainless steels. Also, cold-working can appropriately simulate the hardening behaviors of neutron irradiated austenitic stainless steels under monotonic and cyclic loading conditions.

Multi Zone Fuel Model for CANDU Reactor (CANDU 원자로용 다영역 핵연료모델)

  • 전용준;오세기;정근모
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1993.11a
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    • pp.109-109
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    • 1993
  • CANDU 원자로 지역별 대표 핵연료봉 1개에 대하여 열행태를 해석할 수 있는 '평균 단일 핵연료(ASF : Averaged Single Fuel)' 모델을 우선 제안하였다. 핵 연료봉 하나를 12 개 동일 체적의 환형 격자로 나누고 시공간을 고려하는 전진 유한 미분 해석을 적용하여 핵연료봉내에서의 열적 변이를 모사 하였다. 핵연료의 전도도 및 비열은 온도에 종속함이 가정되었다. 주어진 열출력에 대하여, 핵연료와 피복관내의 정상상태 온도분포를 산출하였고 주어진 냉각재 온도 및 표면 열 전달 계수에 대하여 핵연료봉 단위 길이당 저장열을 계산하였다. 초기 온도 분포의 임의 값에 대하여, 시간 단계별 열출력 및 열전달 계수 변이에 따른 저장열, 온도 분포, 냉각재료의 출력과 피복관 온도 변이를 계산하였다. 이후 ASF 모델을 CANDU 14개 지역 출력 특성의 실제적 모사 및 해석이 가능하도록, 14개 지역 대표 핵연료봉모델 모두를 동시에 포함하는 '다영역 핵연료(MZF : Multi Zone Fuel)' 모델로 확장하였다.

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조직공학용 전기방사 나노섬유 지지체 제조방법

  • Park, Seok-Hui;Go, Ung-Hyeon;Sin, Hyeon-Jeong
    • Journal of the KSME
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    • v.55 no.11
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    • pp.34-39
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    • 2015
  • 이 글에서는 나노스케일의 직경을 갖는 섬유를 빠른 생산속도로 제작할 수 있는 전기방사공정(electrospinning process)에 대한 개요와 조직공학용 지지체(tissue engineering scaffold)로의 응용을 위한 제조방법에 대해 소개하고자 한다. 세포의 증식, 분화 등의 생물학적 활동에 기반한 조직공학 및 조직재생 분야에서는 일시적 또는 영구적으로 세포가 부착하여 생장할 수 있는 지지체(scaffold)의 활용이 필수적이다. 세포가 이상적으로 성장할 수 있는 지지체를 제작하기 위해서는 세포의 부착 특성, 화학적/물리적/구조적 성장 환경 등이 고려되어야 한다. 따라서 이상적인 세포 성장 환경을 구현하기 위해 실제 세포 주변의 미세환경(microenvironmenr)조건을 모사하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 세포외기질(extracellular matrix)이라고 하는 나노크기의 직경을 갖는 섬유기반의 세포 주변 환경을 모사하는 방법의 하나로 전기방사 공정이 '90년대에 들어 활용되기 시작하였다. 현재까지도 전기방사를 이용하여 제작되는 나노섬유는 공정조건 및 재료를 다양하게 응용하여 조직의 물리 화학적 특성을 잘 반영할 수 있는 장점이 있어 조직공학용 지지체로서 광범위하게 활용되고 있다.

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