• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1996년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.221-229
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• 1996

An analytical method based on the nonlinear layered finite element method is used to simulate the load-deflection behavior of strengthened beam. Beams considered in this study are the ones strengthened either with external steel plate or Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) sheets bonded to the overlay soffit or with reinforcing rebars in the overlay. The theoretically obtained load-deflections and strains of the strengthened beam are compared to the corresponding experimental values. Comparing the approximate measures on the cumulative slips, efficiencies of the repairing techniques are evaluated. Parametric studies are, then, peformed using the developed model to investigate the effects of design variables on the overal flexural behavior of the strengthened beam. Simply supported beams under monotonically increasing symmetrical loads are considered exclusively.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.77-82
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• 2008

Rubbing-roller is used for manufacturing liquid crystal display, and static displacement of the rubbing-roller becomes bigger as length of the rubbing roller made of aluminum is getting longer. Therefore, material of the rubbing-roller is changed from aluminum to CFRP(Carbon Fiber Reinforced plastic). Recently thermal spraying is applied to manufacturing process of long rubbing-roller. The thermal spraying has disadvantages such as increment of manufacturing time and fraction defective caused by density of stainless steel particle. In this study, fitting process by drawing was suggested and FEM analysis with Tsai-Wu failure theory and fitting experiments are carried out to find adequate shrink allowance. The suggested shrink allowance gives proper adhesive force, and CFRP failure is not occurred. Furthermore, the fitting process is applied to long rubbing-roller and availability of the fitting process is studied by measurement of roundness, straightness and shear strength.

• 비파괴검사학회지
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• 제27권6호
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• pp.520-530
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• 2007

Combination of the parametric and the wavelet analyses of acoustic emission (AE) signals was applied to identify the failure modes in carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composite laminates during tensile testing. AE signals detected by surface mounted lead-zirconate-titanate (PZT) and polyvinylidene fluoride (PVDF) sensors were analyzed by parametric analysis based on the time of occurrence which classifies AE signals corresponding to failure modes. The frequency band level-energy analysis can distinguish the dominant frequency band for each failure mode. It was observed that the same type of failure mechanism produced signals with different characteristics depending on the stacking sequences and the type of sensors. This indicates that the proposed method can identify the failure modes of the signals if the stacking sequences and the sensors used are known.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제5권6호
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• pp.212-217
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• 2004

이 연구는 같은 위치에 힘모멘트와 전단력이 최대가 되는 철근콘크리트 보에 대하여 휨모멘트 보강을 실시하는 경우, 탄소 섬유판의 두께와 하중점 부위 및 탄소섬유판의 끝부분을 감싸는 탄소섬유쉬트의 겹수를 변수로 하여 보의 구조적 거동을 실험하였다. 탄소섬유판의 두께의 증가에 따라 내력이 증가하였으나 선형적으로 비례하지 않았으며, 하중점에 감싼 탄소섬유쉬트의 영향은 뚜렷하게 나타나지 않았다 이 는 보강시험의 주된 파괴가 탄소섬유판의 파단이 아닌 하중점 주위에서의 휭-전단균열에서부터 층분리가 시작되었고 하중점을 탄소섬유쉬트로 감싼 경우 휭-전단균열 탄소섬유쉬트의 바깥 부분으로 이동하기 때문이다. 또한 탄소섬유판 단부에 정착용으로 시공한 탄소섬유쉬트는 하중점에서 발생한 취성파괴로 인하여 큰 효과를 나타내지 못하였다. 그러므로 재하상태에 따른 설계방법을 다르게 할 필요가 있으며, 특히 같은 위치에서 휨모멘트와 전단력이 최대가 되는 경우 탄소섬유판의 유효 두께는 최대 0.6mm로 하고 무보강보의 휨모멘트에 대한 보강된 보의 휨모멘트 비는 1.5-2.0으로 제한하는 것이 바람직하며, 0.6mm이상의 탄소섬유판을 사용하기 위하여 탄소섬유쉬트로 하중점을 보강하는 경우 무보강보 휨모멘트의 1.5 배가 되는 위치이상 탄소섬유쉬트를 연장하는 것이 바람직하다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권2호
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• pp.293-298
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• 2006

The reinforced concrete(RC) structures strengthened with fiber reinforced plastic(FRP) has been accepted by the construction engineering community for rehabilitation. FRP composites can present many advantages like a corrosion resistance, strength-weight ratio, relatively short application time, and cost effectiveness. The beams under design load, however, are cracked and result in degrading the strength. It is difficult to recognize cracks and deflections on the surface of the concrete members retrofitted with FRP through the life cycle. For these reasons, if they result in the effects, which were below the expected strength, we must monitor the state of concrete structures all the time in order to take an appropriate measure. Fiber Bragg Grating(FBG) sensor excel as monitoring of investigating the stress state of the retrofitted beams with FRP. The main objective of this study is to measure strain by experiment and analyze the behavior of RC beams retrofitted with FRP using FBG sensor. The kinds of FRP which were used in research are carbon, glass and improved hybrid FRP(IFRP) that has capacity than any other FRP. Other variables are the length of FRP, the number of sheet.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권10호
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• pp.1411-1417
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• 2010

탄소섬유강화 복합재료는 높은 비강도, 비강성, 설계유연성 및 우수한 화학적 특성 등으로 인하여 여러분야에서 각광받고 있는 구조재료이다. 대부분의 CFRP 복합재료 제품들은 여러 부품들을 주로 볼트, 핀 등의 기계적인 방법으로 조립하여 제작된다. 볼트나 핀에 의해 발생하는 hole 은 구조물 내에서 노치로 작용하여 부품의 강도저하의 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 피로하중에 의한 CFRP 복합재료 홀 노치재의 잔류강도를 실험적으로 평가하였다. 이를 위하여, 시편에 일정 반복 수만큼 피로하중을 부여하였으며, 이후 파괴시험을 통하여 홀 노치재의 잔류강도를 측정하였다. 그 결과, 피로하중으로 인해 하중방향의 균열이 발생하는 것을 확인하였으며 이 균열이 홀의 노치효과를 감소시켜 잔류강도를 증가시키는 것으로 생각되었다. 시편의 잔류강도는 일정 수준까지 증가하다가 감소하는 것으로 평가되었으며, 이를 Reifsneider 등의 평활재 잔류강도 저하모델과 Yip 등의 홀 노치재 응력재분포 함수를 이용하여, 피로하중 하의 홀 노치재 잔류강도 변화를 수식으로 나타내었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제71권3호
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• pp.283-290
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• 2019

In global competition manufacturing companies have to produce modern, new constructions from advanced materials in order to increase competitiveness. The aim of my research was to develop a new composite cellular plate structure, which can be primarily used for structural elements of road, rail, water and air transport vehicles (e.g. vehicle bodies, ship floors). The new structure is novel and innovative, because all materials of the components of the newly developed structure are composites (laminated Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) deck plates with pultruded Glass Fiber Reinforced Plastic (GFRP) stiffeners), furthermore combines the characteristics of sandwich and cellular plate structures. The material of the structure is much more advantageous than traditional steel materials, due mainly to its low density, resulting in weight savings, causing lower fuel consumption and less environmental damage. In the study the optimal construction of a given geometry of a structural element of a road truck trailer body was defined by single- and multi-objective optimization (minimal cost and weight). During the single-objective optimization the Flexible Tolerance Optimization method, while during the multi-objective optimization the Particle Swarm Optimization method were used. Seven design constraints were considered: maximum deflection of the structure, buckling of the composite plates, buckling of the stiffeners, stress in the composite plates, stress in the stiffeners, eigenfrequency of the structure, size constraint for design variables. It was confirmed that the developed structure can be used principally as structural elements of transport vehicles and unit load devices (containers) and can be applied also in building construction.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.371-376
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• 2020

접착강도는 표면처리 기술을 통해 향상시킬 수 있다. 가장 일반적인 방법은 기계적인 결합력을 향상시킬 수 있는 접착 표면의 변화이다. 본 연구는 접착면의 레이저 표면 처리가 기계적 결합력에 미치는 영향과 탄소섬유 강화 복합재료(CFRP)의 접착 결합에 대해 설명한다. 1064 nm의 레이저를 활용하여 표면 조도를 패턴화했다. 레이저 샷의 수, 패턴의 방향, 길이가 CFRP/CFRP 단일 조인트의 접착력에 미치는 영향을 인장 시험을 통해 조사했다. ASTM D5868에 따른 시험을 수행하였으며, 파단 후 손상된 표면을 분석하여 결합 메커니즘을 결정했다. 접착 강도의 증가를 위해서는 CFRP 표면에 최적화된 레이저 샷의 수와 조도 깊이가 구성되어야 한다. 인장방향에서의 전단응력을 고려할 때, 접착층의 파단 경로를 길어지게 하는 45°의 방향의 조도가 접착강도의 증가를 야기했다. 그러나 레이저에 의한 조도의 길이는 접착 강도에 크게 영향을 주지 못했다. 레이저를 이용한 접착면의 표면처리는 기계적 결합 메커니즘을 확보하고 CFRP 접착 조인트의 접착 강도를 향상시키는 적합한 방법이라는 결론을 도출할 수 있다. 레이저 처리를 이용한 이점을 완전히 이용하기 위해서는 최적화된 레이저 공정 변수에 대한 연구가 반드시 필요하다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.102-112
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• 2020

본 연구에서는 교량구조물에 활용할 수 있는 폭 100mm 이상의 대형 탄소판을 고정할 수 있는 쐐기형 정착구를 설계하기 위해서, 주요설계변수인 쐐기의 각도, 정착블록-쐐기 사이의 마찰계수 등을 기준으로 거동특성을 수치해석방법으로 분석하였다. 설계변수 별로 탄소판의 응력상태를 계산하고, 복합재료 파괴기준에 의하여 정착구의 극한상태에서의 성능을 평가하였고, 이를 바탕으로 정착구의 최적설계 제원을 결정하였다. 실물실험을 통하여 최적설계된 정착구의 성능을 검증하였으며, 본 연구의 결과는 대형 구조물을 보강하기 위한 탄소판 정착구의 최적설계에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Advances in concrete construction
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• 제9권1호
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• pp.43-54
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• 2020

This paper presents an innovative stress-function variational approach in formulating the interfacial shear and normal stresses in an externally bonded concrete joint using carbon fiber-reinforced plastic (CFRP) plies. The joint is subjected to surface traction loadings applied at both ends of the concrete substrate layer. By introducing two interfacial shear and normal stress functions on the CFRP-concrete interface, based on Euler-Bernoulli beam idea and static stress equations of equilibrium, the entire stress fields of the joint were determined. The complementary strain energy was minimized in order to solve the governing equation of the joint. This yields an ordinary differential equation from which the interfacial normal and shear stresses were proposed explicitly, satisfying all the multiple traction boundary conditions. Lamination theory for composite materials was also employed to obtain the interfacial stresses. The proposed approach was validated by the analytic models in the literature as well as through a comprehensive computational code generated by the authors. Furthermore, a numerical verification was carried out via the finite element software ABAQUS. In the end, a scaling analysis was conducted to analyze the interfacial stress field dependence of the joint upon effective issues using the devised code.