• 한국융합학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.177-182
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• 2018

본 논문에서는 CFRP로 구성된 항공 드론 프레임의 수직 낙하충격으로 인한 CFRP적층구조에서의 파손거동을 해석적 연구를 통해 파악하였다. 기존 플라스틱 재료와 달리 CFRP는 섬유로 구성되어 파손거동이 복잡하다. 따라서 이에 대한 실험에 앞서 해석적 연구를 통해 선행 연구가 중요하다. 본 연구의 결과로서 기존의 연구모델과 비교하여 보면, 같은 조건으로 중앙 노치구멍을 가진 적층된 CFRP 드론 프레임의 해석모델에서 가해진 응력의 값이 크게 줄어듬을 볼 수 있었다. 본 연구 결과를 토대로 드론프레임의 노치구멍에 관한 기반데이터를 융합기술에 접목함으로서 그 미적인 감각을 나타낼 수 있다.

• 폴리머
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• 제32권5호
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• pp.440-445
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• 2008

정수압 상태의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손 메커니즘과 파손 모폴로지를 연구하였다. 비디오현미경과 주사전자현미경을 이용한 관찰 결과, 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 파손모드는 내면에서 외면으로 진전되는 크랙을 수반하는 취성파괴임을 확인하였다. 또한 산화유발시간과 적외선분광분석을 통하여, 파손된 선형저밀도 플리에틸렌 튜빙의 단면상에 열화에 의한 발열 피크와 카르보닐 피크의 증가를 관찰하였다. 열 가속에 의한 음력과 수명특성 사이의 관계를 고려한 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 가속수명시험법 및 시험장치를 개발하였다. 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기 정수압 상태의 수명을 예측하기 위해 아레니우스 모델과 와이블 분포를 적용한 통계학적 기법을 도입하였다. 그 결과, 사용온도 $25^{\circ}C$에서의 선형저밀도 폴리에틸렌 튜빙의 장기수명을 평가/분석하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권2호
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• pp.187-194
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• 2012

일반적으로 복합재의 강도에 대한 크기 효과는 입자강화 알루미늄 복합재 제조시, 입자와 기지재를 압밀한 후 냉각할 때 입자와 기지재 사이의 열팽창계수 차에 의하여 기지재에 펀칭되는 기하적 필수 전위와, 변형 중 입자와 기지재사이의 탄소성 강성도 차로 인해 발생하는 변형률 구배 소성으로 인한 기하적 필수 전위가 주로 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 두 종류의 기하적 필수 전위를 전위 소성 이론에 입각하여 강도로 환산한 후 계층적으로 입자 주위 유한요소 영역에 할당하여 동일한 체적비에서 입자의 크기에 따라 변화하는 복합재의 파손 거동을 효과적으로 예측하였다. 이 방법을 적용함으로써 구형입자의 경우 간단한 축대칭 유한요소 모델링과 실험데이터를 연계하여 입자강화 복합재의 입자 크기 의존 강도 및 파손 효과를 수월하게 예측할 수 있음을 보였다. 또한 서로 다른 입자의 체적비 및 크기에 대하여SiC강화 알루미늄 2124-T4 복합재의 강도와 파손 거동이 분명한 차이가 있음을 보인다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.65-73
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• 1999

본 연구에서는 Z-단면 복합재 스트링거의 크리플링 응력 및 파손 거동을 비선형 유한요소법을 사용하여 해석하였다. 스트링거는 9절점 쉘요소를 사용하여 이상화하였다. 취성이 강한 재료에 적합한 완전제하 모델을 사용하여 초기 파손 이후 크리플링이 발생할 때까지의 점진적 파손해석을 수행하였다. 완전제하모델을 사용한 수치적 해석을 위해 수정된 Riks방법을 도입하였다. 해석의 타당성 검증을 위해 좌굴응력 크리플링 응력을 기존 시험결과와 비교하였다. 해석결과 Z-단면 스트링거의 크리플링 응력은 플렌지의 폭이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고,적층순서에 따라서는 $[{\pm}45/0/90]s$에서 크리플링 응력 및 부분좌굴 응력이 가장 높게 나타났다.

• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.45-53
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• 2003

본 논문에서는 이차 본딩으로 접착된 복합재료-복합재료 Single-Lap 조인트 시편에 대해 인장 시험 및 수치해석을 통해 그 파손 특성을 조사하였다. 시편시험에서는 시험 중에 CCD 카메라 및 AE 센서를 이용해 초기 균열의 발생 및 진전양상에 대한 시험적인 관찰을 수행하였다. 시편에 대해 기하비선형 유한요소해석 및 VCCT(Virtual Crack Closure Technique)기법을 이용해 시편의 거동 및 변형율에너지방출률을 계산하고 세 가지 관찰된 초기 균열 모드에 대해 파손강도를 계산하였다. 인장시험에서 초기 균열은 모서리 계면 균열, 측면 계면 균열 및 층간 분리 균열의 세 가지 형태로 최종 파손의 60∼90% 하중에서 발생하였다. 주된 파손 모드는 접착제 계면 파손(adhesive failure) 및 적층판의 첫 번째 및 두 번째의 층간 분리 파손이었다. 두꺼운 접착제 층을 갖는 시편들은 초기균열이 낮은 하중에서 발생하였지만 균열진전에 대한 저항성 및 파손하중은 높게 나타났다. 층간분리파손은 주로 두꺼운 접착제의 경우에 발생하였다. 세 가지 초기 균열 모드에 대해 변형률에너지방출률은 Mode I의 G값이 Mode II의 G값보다 크게 계산되었다. Mode I 및 전체 G값은 측면 계면 균열, 모서리 계면 균열, 층간분리 균열의 순서로 크게 계산되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권1호
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• pp.1-5
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• 2019

본 연구는 접착조인트의 파손모드 및 파손강도 연구를 위해 단일 겹침 시편(Single lap shear joint)을 이용하여 해석을 실시하였다. 알루미늄과 스틸, Araldite 접착제를 이용, 시편을 제작하여 인장시험을 진행하였으며 시험데이터를 이용, 유한요소해석 결과와 비교 분석하였다. 알루미늄과 스틸, 접착제 모두 비선형해석을 통해 정확한 거동을 묘사하고자 하였다. 시험결과 파단강도는 Overlap length와 Width가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 또한 이종재료 조인트의 경우 동종재료 조인트와 비교 시 10~17% 정도의 파손강도 증가를 보였다. 이는 강성이 강한 스틸을 함께 사용함으로써 판재의 굽힘변형이 줄어들고 이를 통해 본드의 응력집중을 막는 효과를 가져왔기에 나타난 현상으로 분석된다. 유한요소해석을 통한 응력분포 및 변형률 분포를 분석한 결과 동종재료의 경우 본드 양 끝단, 이종재료의 경우 강성이 약한 판재와 가까운 부분에서 집중이 발생하였다. 응력집중 및 파손의 주요 인자를 확인하기 위해 본드의 각 성분 별 응력 값을 측정해 본 결과 1-3방향 전단응력 이 파손의 가장 큰 인자로 분석되었다.

• Elastomers and Composites
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• 제35권1호
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• pp.4-11
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• 2000

어큐뮬레이터에 사용되는 얇은 막 형태의 고무다이아프램은 외부의 맥동 및 충격압력을 흡수하고 유체의 수송과 압력을 전달하는 역할을 수행하며, 압력 변화에 따른 변형 거동은 어큐뮬레이터의 특성을 결정하는 중요한 설계 변수이다. 고무다이아프램은 고무 자체의 비선형성에 의한 비선형거동과 작은 압력 변화에도 큰 변형을 일으키는 대변형 거동을 나타내며, 임의 압력 이상에서는 고무다이아프램이 변형된 후 용기에 접촉되는 현상이 나타난다. 본 연구에서는 비선형 대변형 해석과 접촉 해석 둥이 용이한 구조해석 소프트웨어인 MARC를 이용하여 두 가지 형상에 대한 고무다이아프램의 거동을 해석하여, 고무 물성 변화와 압력 변화에 따른 변형 거동을 예측하고 파손 취약 부위로 예상되는 다이아프램의 고정 부위에서의 응력을 완화하기 위한 설계 개선 방안을 제시하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 1998년도 춘계 학술논문발표회 논문집
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• pp.57-62
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• 1998

구조물이나 기계요소내의 결함이 성장하여 파손(Failure)에 이르는 현상은 공학분야에서 중요하게 평가되어 오고 있다. 반복적으로 변하는 응력에 의하여 결함이 초기 성장을 거쳐 재료의 파손에 이르게 되는 과정인 피로파괴는 파괴역학의 한 중요한 분야이다. 이에, 본 연구에서는 열처리의 특성상 부식환경에 매우 민감한 Al-Zn-Mg-Cu Alloy 7075에 대하여 Peak Aged T65l Tempering을 실시한 Al-Alloy 7075-T65l에 대하여 각기 환경(대기, 물, 해수)의 변화가 부식피로균열성장에 미치는 영향과 부식환경에서의 긴 균열(Long Crack)과 짧은 균열(Short Clark)의 부식피로균열 성장특성을 비교, 고찰하여 초기균열의 잠재시간과 안정성장 시간을 예측하여 구조물의 수명예측 및 안전성 평가에 기여 할 수 있는데 목적이 있다. (중략)

• 한국가스학회지
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• 제5권3호
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• pp.9-14
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• 2001

현재까지 국내에서는 지진에 대한 위험성을 인식하고 건축물 및 교량등에 대한 내진설계 연구가 활발하게 진행중이지만 지중에 매설된 관에 관한 연구는 미약한 실정이다. 지중매설관 중 가스관의 파손은 주변의 환경과 인명에 심각한 영향을 줄 수도 있으므로 인명보호와 타시설의 보호를 위해서는 가스관의 내진설계에 대한 검토가 요구된다. 본 연구에서는 지중매설관중 가스관의 내진성을 검토하기 위해서 가스관의 파손을 일으키는 원인 중에 하나인 액상화에 의한 영구지반변형에 대하여 매설관의 거동을 분석하였다. 이를 위하여 외국의 사례를 분석하고 우리나라 가스관에 대한 해석을 수행하여 지진에 대한 안정성을 검토하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.913-919
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• 2001

In this study, fiber orientation of stiffener was conducted to increase buckling load or failure load in each case with a different design value and a different objective function for stiffened laminated composite panel of I-type under compression loading. Regarding each of buckling load or failure load as objective function, optimum design was carried out. In respect of optimum design, it was investigated that optimum shape for buckling could improve fail load for postbuckling, because it was difficult to investigate the optimization of postbuckling which need long analysis times for nonlinear analysis.