섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastics)은 수지에 섬유상의 보강재를 복합화하여 고강도 특성을 나타내게한 대표적인 플라스틱 복합소재이다. 섬유강화플라스틱 성형제품의 기계적 물성을 결정하는 요소는 강화재로 사용되는 섬유상 소재이므로 섬유소재에 대한 연구는 관심이 높은 대상이나, 기지재를 구성하는 수지의 물성에 영향을 미치는 충진재의 영향에 관한 연구는 많지 않은 편이다. 그러나, 플라스틱 또는 수지 조성물의 물성은 미네랄 충진재에 의하여 결정되며, 기지재가 복합소재에 미치는 영향이 높은 만큼 본 연구에서는 $3-6{\mu}m$ 크기의 중질 탄산칼슘을 사용하여 충진재의 크기와 첨가량이 섬유강화복합체에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. 시편은 시트몰딩 컴파운드(SMC, Sheet molding compound) 방법에 의하여 제조되었으며, 기계적 특성은 굴곡강도와 인장강도 결과를 비교 분석 하였다. 그 결과 탄산칼슘의 크기 또는 첨가량이 성형시편의 기계적 강도에 영향을 미칠 수 있음을 확인할 수 있었으며, 그 중에서도 가장 낮은 평균 입경 ($2.8{\mu}m$) 조건에서 가장 높은 기계적 특성을 나타냈다.
본 연구에서는 특수강과 복합재료를 사용한 이중구조 실린더의 설계를 위한 해석에 대해서 기술하였다. 특수강과 복합재의 이중구조는 제품의 특성에 적합한 물성을 유지하면서도 무게를 절감해 줄 수 있으며, 이로 인해 고탄성 저중량을 필요로 하는 각종 지상무기 산업분야와 항공분야, 스포츠 관련 분야 등에 점차 확대 적용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 하나의 설계에 복합재의 적층각, 종류 등을 바꾸어 가며 이중구조의 설계에 가장 적합한 복합재 적용 방법을 찾기 위해 해석을 실시하였다. 또한 해석의 결과 값들의 비교를 통해 본 연구 설계목표에 가장 알맞은 복합재 적용 방법을 제시하였다.
본 연구의 목적은 연약지반개량을 위한 다짐말뚝공법의 재료로써 건설폐기물에서 선별 처리된 순환골재의 적용성을 평가함과 동시에 기존 다짐말뚝공법들의 단점을 보완하는 새로운 공법을 개발하는 데 있다. 본 논문에서는 순환골재 다공질 콘크리트말뚝에 의한 지반개량효과를 분석하기 위하여 실내모형실험을 수행하였다. 실험결과로부터 개량된 복합지반의 침하량과 과잉간 극수압 및 연직응력증분의 시간에 따른 변화 특성과 복합지반의 거동 특성을 분석하였다.
In this study, the effect of presence and distribution of masonry infill walls on the mid-rise steel frame structures having soft ground storey was evaluated by implementing finite element (FE) methods. Masonry infill walls were distributed randomly in the upper storey keeping the ground storey open without any infill walls, thus generating the worst case scenario for seismic events. It was observed from the analysis that there was an increase in the seismic design forces, moments and base shear in presence of randomly distributed masonry infill walls which underlines that these design values need to be amplified when designing a mid-rise soft ground storey steel frame with randomly distributed masonry infill. In addition, it was found that the overstrength related force modification factor increased and the ductility related force modification factor decreased with the increase in the amount of masonry infilled bays and panels. These must be accounted for in the design of mid-rise steel frames. Based on the FE analysis results on two mid-rise steel frames, design equations were proposed for determining the over strength and the ductility related force modification factors. However, it was recommended that these equations to be generalized for other steel frame structure systems based on an extensive analysis.
Experiments were carried out to investigate the ballistic performance of fiber reinforced plastic(FRP)-steel plates completely penetrated by hemispherical-nosed projectiles at sub-ordnance velocities greater than their ballistic limits. The FRP-steel plate consists of a front FRP laminate and a steel backing plate. Failure mechanisms and impact energy absorptions of FRP-steel plates were analyzed and compared with FRP laminates and single steel plates. The effects of relative thickness, manufacturing method and fabric type of front composite armors as well as the joining style between front composite armors and steel backing plates on the total perforation resistance of FRP-steel plates were explored. It is found that in the case of FRP-steel plates completely penetrated by hemispherical-nosed projectiles at low velocities, the failure modes of front composite armors are slightly changed while for steel backing plates, the dominate failure modes are greatly changed due to the influence of front composite armors. The relative thickness and fabric type of front composite armors as well as the joining style of FRP-steel plates have large effects whereas the manufacturing method of front composite armors has slight effect on the total perforation resistance of FRP-steel plates.
This study was performed on preliminary structural design of a small scale WIG craft which has been developed as a next generation high speed maritime transportation system in Korea. A composite structure design using the foam-sandwich for main wing and tail fins and the honeycomb sandwich and skin-stringer-ring frame for fuselage was applied for weight reduction as well as structural stability. A commercial FEM code, NASTRAN for was utilized to confirm the structural safety for the reiterate design modifications to meet design requirements including the target weight. Each main wing was jointed with the fuselage by eight high strength insert bolts for easy assembling and disassembling as well as for assuring the required 20 years service life. For control surface structural design, the channel type spar, the foam sandwich skin and the lug joint were adopted.
Umbrella Arch Method(UAM), among others. is commonly applied to increase the facial stability during tunnel excavation and, depending on the field condition, additional reinforcement techniques can be used simultaneously. UAM, together with grouting method, is normally used to reduce ground permeability and improve stability of the tunnel by inserting a series of steel pipes into the ground around the crown inclined to the longitudinal axis of the tunnel. However. there has not been much rigorous study on the effectiveness of UAM, and most of UAM installations depend on empirical judgement rather than on engineering calculation, .In this study, the effectiveness of UAM is demonstrated based on the constitutive relationship involving UAM derived from the mechanics of composite material, and the numerical investigation is compared with small scale experiments on the tunnel reinforcement.
본 연구는 변위억제형 Sheet pile 이 설치된 SCP복합지반의 지지력 특성에 대한 연구로서 원심모형실험과 수치해석을 통하여 SCP 복합지반의 하중-침하 관계, 응력분담특성, 최종함수비 등의 변화에 대해 알아보았다. SCP를 기초폭의 2배로 개량한 조건과 Sheet pile를 기초 한쪽 모서리에 설치한 경우, Sheet pile를 기초 양쪽 모서리에 설치한 경우 3가지에 대하여 연직하중재하 실험을 실시하였다. 한편, 원심모형실험 결과를 모사하기 위하여 상용 유한요소 프로그램인 CRISP을 이용하였으며 수치해석시 모래다짐말뚝은 탄소성모델로 점토지반은 한계평형 상태에 기초한 수정 Cam-clay 모델을 사용하였다. 원심모형실험결과 Sheet pile이 기초파괴활동을 억지하여 항복하중강도가 증가하였으며 Sheet pile 설치에 따른 응력분담비는 $2{\sim}4$의 값을 나타내었다. 또한 수치해석 결과 Sheet pile설치에 따라 지반융기량이 $20{\sim}30%$감소하였고 수평변위는 $28{\sim}43%$ 감소효과를 나타내었다.
자동차 산업의 발달과 함께 환경오염 문제가 심각해지면서 연간 300,000톤 이상 발생하는 폐타이어의 재활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 폐타이어 재활용을 목적으로 40, 80, 140 mesh 크기의 폐타이어 분말을 선별한 후, 입도 분석을 통하여 크기를 확인하고 그 형상을 SEM을 통해 관찰하였다. 또한 각각의 폐타이어 분말을 Virgin PP와 혼합하고 Intermeshing Corotating Twin Screw Extruder를 이용하여 TPV를 제조하고 특성 분석을 하였다. 이 중 효과가 좋은 140 mesh의 폐타이어 분말과 Virgin PP, Waste PP, PP-g-MA 세 가지 종류의 매트릭스를 다양한 비율로 혼합하여 TPV를 제조한 후 UTM을 통한 인장강도, 연신율과 Izod impact로 충격강도 등을 측정하였고 TGA로 열안정성을 확인하였다. 또한 SEM을 통하여 폐타이어 분말의 분산정도 및 파단면을 확인하였다.
The purpose of this study was to evaluate the effect of salivary contamination of teeth on bonding efficacy of self-priming and self-etching DBSs. The materials used were Single Bond(SB, self-priming system, 3M), Unifil Bond(UB, self-etching system, GC), and Scotchbond Multi-Purpose Plus(SM, 3M) as control. Forty five human molars randomly allocated to three groups as dentin bonding systems tested and embedded in epoxy resin. Then the specimens were wet-ground to expose flat buccal enamel surface or flat occlusal dentin surface and cut bucco-lingually to form two halves with slow speed diamond saw. One of them was used under non-contamination, other under contamination with saliva. The bonding procedure was according to the manufacturer's directions and resin composite(Z-100, 3M Dental Products, St. Paul, MN) was built-up on the bonded surface 5mm high. The specimens were ground carefully at the enamel-composite interface with fine finishing round diamond bur to create an hour-glass shape yielding bonded surface areas of $1.5{\pm}0.1\textrm{mm}^2$. The specimens were bonded to the modified microtensile testing apparatus with cyanoacrylate, attached to the universal testing machine and stressed in tension at a CHS of 1mm/min. The tensile force at failure was recorded and converted to a tensile stress(MPa). Mean values and standard deviations of the bond strength are listed in table. One-way ANOVA was used to determine significant difference at the 95% level. The bond strength of SBMP and SB were not affected by salivary contamination, but that of UB was significantly affected by salivary contamination. These results indicate that DBSs with total etch technique seems less likely affected by salivary contamination in bonding procedure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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