• Journal of Power System Engineering
• /
• 제13권4호
• /
• pp.49-55
• /
• 2009

복합재 적층판의 자유단 근처에서 나타나는 층간 응력의 집중 현상을 층간면 효과를 고려해 해석하였다. 복합재 적층판 내부의 임의의 위치에서 3차원 평형방정식을 만족시키기 위해 렉니츠키 응력함수를 도입하였으며, 가상일의 원리를 이용하여 지배방정식을 유도하였다. 주어진 응력함수를 이용하여 구한 3차원 응력들은 복합재 적층판의 아래 위 면뿐만 아니라 자유단에서 하중자유조건을 잘 만족한다. 기하학적 불연속성 때문에 복합재 적층판의 자유단에서는 응력의 특이가 발생하지만, 층간면 효과를 고려하게 되면 층간응력의 집중현상을 정확하게 해석할 수 있다. 자유단에서 발생한 층간응력의 크기를 보면, 층간면 효과를 고려할 경우, 응력특이 효과가 많이 줄어드는 것을 관찰할 수 있다. 본 연구에서 주어진 층간면에서의 정확한 응력 해석은 복합재 적층판의 강도설계를 수행하는 초기 설계 툴로 사용할 수 있다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
• /
• 제32권4호
• /
• pp.257-263
• /
• 2019

Multilayered structures include lamination by relatively thick plies and thin interlayers. For efficient peridynamic analysis of dynamic fracturing multilayered structures, the interlayer is modeled using ghost peridynamic particles while the ply is formulated via real peridynamics. With the nonlocal ghost interlayer, one may keep the discretization resolution low for the ply. In this study, the characteristics of dynamic wave propagation through the nonlocal ghost interlayer in peridynamic analysis are investigated. It is observed that the interlayer not only binds adjacent plies, but also significantly influences energy transfer between plies, and thereby their deformation and motion. In addition, near a surface or boundary, peridynamic particles do not have a full nonlocal neighborhoods. This causes the effective material properties near the surface to be different from those in the bulk. Surface correction based on neighborhood volumes is employed. The impact of surface correction on wave propagation in multilayered structures is investigated.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
• /
• pp.19-19
• /
• 1998

라이너를 포함한 필라멘트 와인딩 복합재 압력용기의 성능향상을 위한 효율적인 구조최적 설계방안을 제시하였다. 이를 위해 온도효과가 고려된 비선형 유한요소법을 이용하여 각 층에서의 응력해석과 파손해석을 수행하였다. 또한 설계변수로 라이너의 두께와 헬리컬 적층두께, 실린더를 따라 변하는 직각 적층두께를 설정하였다. 모든 설계변수들에 대한 강도비 민감도를 유도하였으며 헬리컬 적층두께에 대한 강도비 민감도를 유지하기 위해 측지 등장력 돔설계 방법을 고려하였다. 구조 최적설계결과, 실린더를 따라 직각 적층두께를 최적으로 분포시켜 강성을 효과적으로 배열하였으므로 적층두께를 일정하게 고려한 경우보다 더 경량화 시킬 수 있었다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 B
• /
• pp.945-947
• /
• 2005

변압기, 케이블, 한류기와 같은 고온초전도 선재의 전력기기의 개발과 응용에 있어서 교류손실은 기기의 운용과 효율에 밀접한 관계가 있기 때문에 중요한 연구 분야가 되고 있다. 또한 현재 전력기기에 응용 하고 있는 고온초전도 선재는 전력기기에 필요한 통전용량을 수용 할 수 없기 때문에 이를 해결하기 위한 방법으로 선재를 적층하여 통전용량을 증대시키는 다양한 방법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 고온초전도 선재의 적층배열을 달리 하였을 때, 외부자계에 의한 고온초전도 선재의 자화손실 특성에 대해서 연구하였다. 선재의 적층 배열의 형상은 Edge-to-Edge, Face-to-Face형과 Matrix형이며, 적층배열에 사용한 선재의 개수는 2, 4, 8개이다. 연구결과, 동일한 적층 수의 조건하에서 Face-to-Face형의 적층배열이 다른 종류의 배열보다 자화손실이 낮음을 확인하였고, 이는 Face-to-Face 형태로 적층 될 때 인접선재로 인한 자기차폐효과가 다른 배열의 경우보다 우수하기 때문으로 보인다.

• Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
• /
• 제26권3호
• /
• pp.21-28
• /
• 1989

The optimun laminated composition of the stiffened composite plates is studied from the view point of buckling strength. The finite element method is applied to the buckling analysis of the composite plates taking into account the effect of shear deformation through the plate thickness. The stiffened plate model is discretized using plate thickness and symmetrically stacked. Parametric study is carried out for the selection of the optimum laminate structure; optimum fiber angle sequence through the thickness. Laminate structure of $[-45^{\circ}/45^{\circ}/90^{\circ}/0^{\circ}]$, is found to give the best buckling strength. For the case of that layer number is more than eight, best result is obtained when layers of the same fiber angle are put together, leaving the laminate has the same fiber angle sequence as a whole.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
• /
• 제13권5호
• /
• pp.443-455
• /
• 2001

An energy method has been used for an elastic formulation of bending vibration and buckling analysis of laminated composite plates on two-parameter elastic foundations. A quasi-elastic method is used for the solution of viscoelastic analysis of the laminated composite plates. The third-order shear deformation theory is applied by using the double-fourier series. To validate the derived equations the obtained displacements for simply supported orthotropic plates on elastic foundations are compared with those of LUSAS program Numerical results of the viscoelastic bending vibration and buckling analysis are presented to show the effects of layup sequence number of layers material anisotropy and shear modulus of foundations.

• Journal of Sensor Science and Technology
• /
• 제9권1호
• /
• pp.76-82
• /
• 2000

PTC thermistors with multilayer structure were fabricated by internal electrode bonding technique in order to realize low resistance. MLPTC (Multilayer Positive Temperature Coefficient) possess various features, such as small size, low resistivity and large current. We describe the effect of additives on the PTC characteristics, voltage - current characteristics, temperature dependence of resistance and complex impedance spectra as a function of frequency range 100 Hz to 13MHz to determine grain boundary resistance. It was found that MLPTC thermistor has both highly nonlinear effects of temperature dependent resistance and voltage dependent current behaviors, which act as passive element with self-repair mechanisms. Decrease of room temperature resistance with increasing the number of layers was demonstrated to be a grain boundary effect. Switching characteristics of current were caused by heat capacity of PTC thermistor with multilayer structure. Switching times are lengthened by increasing the number of layers.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 한국소음진동공학회 1990년도 추계학술대회논문집; 한양대학교, 서울; 24 Nov. 1990
• /
• pp.137-142
• /
• 1990

본 연구에서는 유한요소법을 사용하여 이방성으로 적층된 평판의 고유모드 를 예측하고, 이론적인 예측의 정확성을 연구하기 위해 사변 단순지지의 다 양한 각도로 적층된 정사각형 CFRP평판의 8번째 진동모드까지 실험적인 결 과와 비교하였다. 이 연구에서 사용된 모든 평판은 중앙면에 대칭이며, 이것 은 Bundling-stretching coupling을 제거하기 위해서이다. 그러나 만일 비대 칭적으로 적층된 평판이라면 이 효과를 포함한 해석이 되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
• /
• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
• /
• pp.729-732
• /
• 2010

본 논문에서는 이산 변수 최적화에 적합한 유전 알고리듬을 이용하여 복합재 적층 패치의 최적강도설계를 수행하였다. 기저판(substrate)와 접착제(adhesive), 그리고 복합재 적층 패치로 이루어진 구조물에서 패치의 강도를 효율적으로 구하기 위해서 응력 함수 기반의 해석적 방법을 도입하였다. 면외 방향의 응력 함수를 가정하여 가상 공액일의 법칙(complementary virtual work principle)에 적용하였으며, 복합재 패치의 자유 경계조건으로부터 면내 방향의 응력함수를 결정하였다. 응력 함수를 통하여 구한 층간 응력 값은 자유 경계 효과를 잘 나타내었고, 이를 이용하여 패치의 강도 해석을 수행하였다. 강도 해석 시, 복합재 패치의 파괴 기준은 면내 응력들에 대해서는 최대 응력 척도를 사용하였으며, 층간 응력들에 대해서는 quadratic delamination 척도를 사용하였다. 유전 알고리듬을 이용한 최적강도설계 과정에서는 임의의 염색체가 주어진 적층 구속 조건을 만족할 수 있게 수정(repairing)하는 과정을 도입하였다. 또한 다수의 전역해(global optima)를 효과적으로 찾기 위해서 multiple elitism 기법을 도입하였다. 응력 함수 기반의 강도 해석방법과 유전 알고리듬과의 연계를 통한 복합재 적층 패치의 강도최적설계 기법은 패치 구조물의 해석 및 설계에 있어서 효율적인 도구로서 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
• /
• 제37권11호
• /
• pp.1058-1064
• /
• 2000

연속슬립캐스팅 및 상압소결법으로 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층복합체를 제조하였으며, 적층복합체에서 ZrO$_2$층을 단사정, 정방정 및 입방정으로 각각 달리 적층하여 균열생성 및 전파 거동에 미치는 ZrO$_2$상의 영향을 고찰하였다. 균열 생성은 냉각시 $Al_2$O$_3$층과 ZrO$_2$층 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 열적불일치응력이 가장 큰 요인으로 작용하였다. 적층체 내에 존재하는 균열은 tetra-ZrO$_2$의 경우 적층두께 조절로 가능하였으며, cubic-ZrO$_2$의 경우는 냉각속도 조절로 균열밀도로 크게 낮출 수 있었다. $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층체를 구성하는 세가지 ZrO$_2$상(mono, tetra, cubic)들 중에서 cubic-ZrO$_2$가 포함된 적층체의 경우 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$계면에 형성된 잔류압축응력으로 인한 균열굴절 효과를 얻을 수 있었다.