• Composites Research
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• 제22권2호
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• pp.7-13
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• 2009

복합재료가 항공기 구조물 및 기계 부품 등에 폭 넓게 적용됨에 따라, 복합재료 구조들에서 가장 취약한 복합재료 체결부의 설계는 매우 중요한 연구분야로 대두되긴 있다. 본 논문에서는 접착 체결구조와 기계적 체결구조의 조합으로 되어 있는 하이브리드 조인트의 파손강도를 평가하고 예측하였다. 피착제의 두께, w/d, e/d가 서로 다른 10가지 하이브리드 조인트 시험편을 제작하여 평가하였다. 접착 체결구조와 기계적 체결구조의 파손 판정을 위해 파손영역법과 파괴면적지수법이 각각 적용 되었으며, 두 체결부위 중 어느 한족이 먼저 파손기준에 도달할 경우, 하이브리드 조인트가 파손되었다고 가정하였다. 이상의 실험과 해석결과로부터, 하이브리드 조인트 시편의 파손강도는 25.5%, 오차 범위 내에서 예측할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제31권1호
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• pp.17-22
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• 2018

장섬유 복합재료(Long Fiber Prepreg Sheet; LFPS)는 기존 연속섬유로 구성된 섬유 강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율과 성형성을 가지고 있다. 섬유 강화 복합재료가 타 재료와 혼성으로 사용이 되는 경우 이종 재료의 체결을 위해 접착 방법을 사용하게 되며, 접착부의 강도는 혼성 구조물의 강도를 결정하기 때문에 복합재료 접합부의 설계는 중요하다. 본 연구에서는 동시에 경화된 LFPS와 알루미늄의 접합부를 다양한 표면처리 조건과 온도 및 수분 환경조건에 따른 접착 특성을 평가하였다. 표면처리 기법으로는 기계적인 방법인 연마와 플라즈마 표면처리를 대상으로 하였다. 다양한 표면처리가 적용된 접착 조인트는 단면 겹치기 접착 조인트를 사용하여 실험하였다. 여러 조건들에서 접착 강도가 평가되었고 가장 적절한 조건이 도출되었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권6호
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• pp.546-551
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• 2010

본 연구에서는 단일겹치기 접착 체결부에 대한 유한요소해석을 통해 요소의 조밀도 및 유한요소의 종류에 따른 접착 층의 변형률 분포를 Tsai의 시험치 와 비교하여 분석하였다. 이를 위해 접합부재의 길이방향, 접착체결부의 길이방향, 접합부재의 두께방향, 접착 층의 두께방향 및 조인트의 폭방향의 요소 조밀 도를 변화시켰다. 또한, 솔리드, 쉘 및 평면 변형률 요소에 따른 효과도 분석하였다. 해석은 단일 겹치기 접착 체결부의 대변형을 고려하기 위한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다. 이를 통해 솔리드 요소를 적용할 경우 접착부재의 길이방향으로의 요소 수는 최소 2개 이상이면 해석의 신뢰도를 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다. 쉘 요소의 겨우 x/c=1에서 수직 변형률의 시험결과와 22.8%의 오차를 보였으나, 전단응력의 경우에는 1.67%로 시험치와 거의 일치하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권7호
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• pp.1651-1656
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• 1995

The adhesively bonded tubular single lap joint shows large nonlinear behavior in the loaddisplacement relation, because structural adhesives for the joint are usually rubber toughened, which endows adhesives with nonlinear shear properties. since the majority of load transfer of the adhesively bonded tubular single lap joint is accomplished by the nonlinear behavior of the adhesive, its torque transmission capability should be calculated incorporating nonlinear shear properties. However, both the analytic and numerical analyses become complicated if the nonlinear shear properties of the adhesive are included during the calculation of torque transmission capabilities. In this paper, in order to obtain the torque transmission capabilities easily, an iterative solution which includes the nonlinear shear properties of the adhesive was derived using the analytic solution with the linear shear properties of the adhesive. Since the iterative solution can be obtained very fast due to its simplicity, it has been found that it can be used in the design of the adhesively bonded tubular single lap joint.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권1호
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• pp.25-32
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• 2016

본 연구는 고강도 섬유보강 시멘트 복합체(UHSCC) 접착성능을 평가하는 것이 목적이다. Direct shear test를 통해 압축전단접착강도를 측정한 결과 NC(보통강도콘크리트)+NC 실험체($150{\times}150{\times}150mm$)에서는 모든 수준에서 유사한 압축전당접착강도를 나타내었고, 반면 UHSCC+UHSCC에서는 지연타설 30분 후부터 0분에 비해 압축전단접착강도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통한 접착면의 파괴모드를 분석한 결과 NC+NC 에서는 모든 수준에서 비계면 파괴를 보였고 UHSCC+UHSCC에서는 30분, 60분, 90분 시험체에서 계면파괴가 일어났다. NC 및 UHSCC의 타설면을 XRD 시험을 통해 분석한 결과 NC 시험체에 비해 UHSCC의 시험체 에서 많은량의 $SiO_2$의 성분이 검출되는 것을 알 수 있었고 UHSCC에서 나타난 코팅막의 주성분의 대부분은 $SiO_2$로 사료된다. 따라서 본 연구에서 사용된 UHSCC는 지연타설 30분 후 부터는 접착성능의 저하로 구조체로서의 사용이 어렵다고 판단된다. 금후 연구에서는 콜드조인트 발생 부위의 면처리 방법을 통한 접착성능 향상이 필요하다고 사료된다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.23-30
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• 2006

극저온 추진제 탱크를 개발하는 과정에서 복합재와 알루미늄 라이너를 접합하기 위한 접착제의 선택은 탱크의 안전성과도 직결된 매우 중요한 문제이다. 따라서 적합한 극저온용 접착제를 선택하기 위해 3종류의 접착필름이 선정되었으며 극저온용으로 개발된 탄소섬유/에폭시와 라이너 재료로 사용되는 알루미늄으로 구성된 양면 겹치기 조인트 시편을 제작하였다. 제작된 시편을 극저온 환경챔버를 사용하여 상온과 $-150^{\circ}C$에서 인장실험을 수행하여 각 접착제의 접착강도를 비교하였으며 파손 특성을 분석하였다. 또한 양면 겹치기 조인트 시편의 각 구성재료의 온도에 따른 기계적 물성변화를 측정하였으며 이를 이용하여 ABAQUS를 통한 유한요소해석을 수행하여 양면 겹치기 조인트 시편의 인장시험결과를 분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권8호
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• pp.1388-1397
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• 2003

Since the reliability of adhesively bonded joints for composite structures is dependent on many parameters such as the shape and dimensions of joints, type of applied load, and environment, so an accurate estimation of the fatigue life of adhesively bonded joints is seldom possible, which necessitates an in-situ reliability monitoring of the joints during the operation of structures. In this study, a self-sensor method for adhesively bonded joints was devised, in which the adhesive used works as a piezoelectric material to send changing signals depending on the integrity of the joint. From the investigation, it was found that the electric charge increased gradually as cracks initiated and propagated in the adhesive layer, and had its maximum value when the adhesively bonded joint failed. So it is feasible to monitor the integrity of the joint during its lifetime. Finally, a relationship between the piezoelectric property of the adhesive and crack propagation was obtained from the experimental results.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.196-201
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• 2004

Adhesive joints have been widely used for fastening thin adherends because they can distribute the load over a larger area than mechanical joints, require no hole, add very little weight to the structure and have superior fatigue resistance. However, the fatigue characteristics of adhesive joints are much affected by applied pressure during curing operation because actual curing temperature is changed by applied pressure and the adhesion characteristics of adhesives are very sensitive to manufacturing conditions. In this study, cure monitoring and torsional fatigue tests of adhesive joints with an epoxy adhesive were performed in order to investigate the effects of the applied pressure during curing operation. From the experiments, it was found that the actual curing temperature increased as the applied pressure increased, which increased residual thermal stress in the adhesive layer. Therefore, the fatigue life decreased as the applied pressure increased because the mean stress during fatigue tests increased due to the residual thermal stress.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.47-52
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• 2000

F.R.P specimens were made by mixture CM(chopped mat) 450-104 matrix & RC(roving clothes)570-100 Roving, the mixture ratio Resin: hardener (92:8) for tensile test. It was also made of plates by hand lay-up method and was been cured for 24 hours and then was cut tensile specimens in accordance with ASTM D638 Type 3. Knowing exact behavior of bonded area's stress and strain when the tensile test was going on, the test specimens were made of 2 plies laminae of F.R.P in each for supporting cut part in middle of specimen length. And in middle part also were covered of F.R.P plies of 1/2, 2/3 length of specimen in each as well. Also we consider shear stress in adhered area. This study reveals that as plys length is more longer, rupture stress grows remarkably larger.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.370-376
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• 2001

When an adhesive joint is exposed to high environmental temperature, the tensile load capability of the adhesive joint decreases because the elastic modulus and failure strength of structural adhesive decrease. The thermo-mechanical properties of structural adhesive can be improved by addition of fillers to the adhesive. In this paper, the elastic modulus and failure strength of adhesives as well as the tensile load capability of tubular single lap adhesive joints were experimentally and theoretically investigated with respect to the volume fraction of filler (alumina) and the environmental temperature. Also the tensile modulus of the fille containing epoxy adhesive was predicted using a new equation which considers filler shape, filler content and environmental temperature. The tensile load capability of the adhesive joint was predicted by using the effective strain obtained from the finite element analysis and a new failure model, from which the relation between the bonding length and the crack length was developed with respect to the volume fraction of filler.