• 제목/요약/키워드: Elastic epoxy

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복합재료의 피로수명 해석 (Fatigue Life Analysis of Composite Materials)

  • 이창수;황운봉;박현철;한경섭
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.268-271
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    • 1999
  • Fatigue life Prediction is investigated analytically based on the fatigue modulus concept. Fatigue modulus degradation rate at any fatigue cycle was assumed as a power function of number of fatigue cycles. New stress function describing the relation of initial fatigue modulus and elastic modulus was used to account for material non-linearity at the first cycle. It was assumed that fatigue modulus at failure is proportional to applied stress level. A new fatigue life prediction equation as a function of applied stress is proposed. The prediction was verified experimentally using cross-ply carbon/epoxy laminate (CFRP) tube.

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Orthotropic 복합재료로 만든 두께가 얇은 압력용기의 변형에 관한 연구 (The Analyses about Axisymmetric Deformation of a thin pressure vessel by orthotropic composites)

  • 김형원;최용규
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.156-159
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    • 2003
  • The analytic solution of displacements of thin cylindrical pressure vessel made by carbon fiber T700/Epoxy was obtained using equilibrium equations of orthogonal curvilinear coordinate system. Equilibrium equations with the assumed displacement field were derived from a reasonable description of the behavior of thin elastic shells using principle of virtual work. Some analyses of the theoretical solution are presented and compared with the results of hydraulic tests of the pressure vessel.

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적삭중인 공구의 경사면상에 crack을 갖는 경우의 응력해석에 관한 연구 (A study on the stress analysis for rake face of a tool with crack in cutting process)

  • 김원익;남준우
    • 오토저널
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    • 제9권3호
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    • pp.66-75
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    • 1987
  • The determination of stress distributions on the rake face of tool are important to understand the mechanism of metal cutting. For this reason, many researchers have been payed much effort to analyize machining stress distribution on the rake face. The author's photoelastic experiment has shown that the stress distributions on a rake face can be obtained photoelastically by using a specially designed tool made of epoxy resin plate, and also, Stress Intensity Factors $k_{I}$, $k_{II}$ and Crack Extension Angle can be deter mined by using Linear Elastic Fracture Mechanics.ics..

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LWD를 활용한 에폭시 아스팔트 포장의 정상 표면처짐 범위 연구 (A Study on Normal Range of Surface Deflection for Epoxy Asphalt Pavement using Light Weight Deflectormeter)

  • 박기선;김경남;김낙석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.229-236
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    • 2015
  • 본 연구는 에폭시 아스팔트 포장 내부 상태 평가를 위해 이동 차량하중 모사가 가능한 회복탄성계수 실험과 LWD 실험을 수행하였다. 회복탄성계수 실험에서 측정된 변위는 일반 아스팔트와 달리 잔류변형이 매우 미소한 수준으로 탄성변형과 유사한 거동을 보여 정상 상태로 해석해도 무리가 없는 것으로 나타났다. 회복탄성계수에서 측정된 변위 결과를 처짐 탄성계수로 변환 후 1 SIGMA 단계를 적용하여 정상 처짐 탄성계수 범위를 산정하였다. $60^{\circ}C$에서의 파손 의심 처짐 범위와 하중-변위 선도 개형으로 포장 내부 상태를 예측하였다. 정상 표면처짐 구간인 $140{\mu}m$의 일부 구간에서 수분 침투 및 접착성능 저하가 관찰되었으나, 하중-변위 선도 개형에서 변곡점 발생 구간으로 확인되었다. 현장 확인 결과 제시된 기준은 높은 수준의 정확도를 보이는 것으로 나타났다.

액정폴리머/폴리아미드6 미시복합재료의 내부구조 및 기계적 굽힘성능 평가 (Microstructural Morphology and Bending Performance Evaluation of Molded Microcomposites of Thermotropic LCP and PA6)

  • 최낙삼
    • Composites Research
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    • 제12권6호
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    • pp.53-64
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    • 1999
  • LCP원섬유(fibril)와 폴리아미드6 (PA6)수지로 사출성형된 복합재료 박판(molded thin composite plaques)의 미세구조와 굽힘강도에 대한 에폭시수지 함유율의 효과를 살펴보았다. 성형은 LCP원섬유의 용융점 이하에서 하였으며 이렇게 만들어진 판재는 횡방향 배향을 보이는 두께 $65-120{\mu\textrm{m}}$의 표피층(surface skin layer), 유동방향과 거의 일치하는 배향을 보이는 표피아래층(sub-skin layer), 아크형 곡선유동형태를 보이는 심층(core layer)으로 구성되어 있었다. 에폭시함유율이 달라도 각 층의 미세구조방향은 유사하였으나 에폭시함유율이 증가함에 따라 LCP영역(domain)이 원섬유상에서 층상구조로 변했고 거시적 파괴진로(fracture path)는 인장형에서 전단형으로 바뀌었다. 또한 에폭시 4.8vol%에서 가장 우수한 굽힘강도와 파단변형율을 보였다. 굽힘강도를 수치해석한 결과 에폭시성분을 복합재에 부가하면 각 층의 두께와 미세구조 같은 기하학적인 형태가 변하면서 각 층 자체의 탄성계수와 강도가 열등화 되었음을 알았다.

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고속충격을 받는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판의 충격체 질량손실을 고려한 흡수에너지 예측 (The Absorbed Energy of Carbon/Epoxy Composite Laminates Subjected to High-velocity impact in Considering the Loss of Projectile Mass)

  • 조현준;김인걸;이석제;김영아;우경식
    • Composites Research
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    • 제26권6호
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    • pp.349-354
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Carbon/Epoxy 복합재 적층판에 대하여 실사격 실험을 수행하였으며, 복합재 적층판의 흡수에너지를 예측하기 위한 개선된 방법을 제시하였다. 고속충격실험 과정에서 충격체의 질량손실을 고속카메라를 통하여 거시적으로 확인하였으며, 따라서 이를 고려하여 복합재 적층판의 흡수에너지를 계산하였다. 고속충격을 받는 복합재 적층판의 흡수에너지를 예측하기 위한 모델을 제시하였으며, 복합재 적층판의 흡수에너지는 크게 정적에너지와 동적에너지로 분류하였다. 정적에너지 계산은 섬유의 파손과 정적 탄성에너지와 관련 있는 준정적 관통실험식을 통해 구한 관통에너지를 사용하였다. 동적에너지는 변형되는 시편의 운동에너지와 손실된 파편 질량들의 운동에너지로 나뉠 수 있다. 최종적으로 충격체 질량손실을 고려하여 예측된 흡수에너지와 실험결과를 비교/분석하였다.

고분자 안경테의 온도에 의한 기계적 물성 변화 분석 (Analysis of Mechanical Property Changes of Polymer Eyeglass Frames by Thermal Impact)

  • 서호근;윤태양;노혜란
    • 한국안광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.429-434
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    • 2014
  • 목적: 국내 유통되고 있는 고분자 소재 안경테의 열에 의한 기계적 물성을 분석하고자 하였다 방법: 본 연구에서는 cellulose acetate, polyamide, epoxy 그리고 polyetherimide 소재를 고온과 저온의 열에 노출시킨 후 만능 재료 시험기(Universal Test Machine TO-100-IC)를 이용하여 인장강도 시험(Tensile Strength Test)을 실시하였다. 다양한 온도에 따른($-25^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $60^{\circ}C$) 탄성 변화와 영률, 최대 변위, 그리고 피로거동을 관찰하였다. 결과: 그 결과, 상온($25^{\circ}C$)에서 충격 하중이 증가함에 따라 소재마다 변위가 다르게 나타났다. 낮은 온도($-25^{\circ}C$)에서 최대 변위는 모든 재료에서 감소하였으나 영률은 증가하였다. 그러나 높은 온도($60^{\circ}C$)에서는 최대 변위가 증가하고 영률이 감소하였다. 결론: 피로누적으로 인한 변형의 정도는 PEI, epoxy, polyamide, acetate 순으로 증가하여 나타났다. 안경테에 사용되는 고분자는 노출되는 온도에 따라서 소재마다 기계적 물성이 다르게 변화되어 나타났다.

FTIR 분자구조 해석을 통한 에폭시-실리카 나노복합소재의 열기계적 물성 연구 (Study on the Thermomechanical Properties of Epoxy-Silica Nanocomposites by FTIR Molecular Structure Analyses)

  • 장서현;한유수;황도순;정주원;김영국
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.51-57
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    • 2021
  • 이 연구에서는 에폭시 수지에 포함된 나노 실리카 입자의 농도가 재료의 열/기계적 물성에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 나노 입자를 에폭시 수지에 다섯가지 무게비로 섞은 나노복합소재를 제작하였다. DMA와 TMA 방법을 이용하여 유리전이온도, 응력이완, 열팽창 거동을 측정하였다. 이를 통해 나노입자가 재료의 점탄성 거동에 어떠한 영향을 미치는지 보였다. 실리카 입자의 함량이 증가할수록 순수 에폭시 재료 대비 탄성 물성은 증가하였고, 유리전이온도는 감소하였다. FTIR 결과는 분자구조의 관점에서 충진제 함량에 따른 물성변화의 원인을 찾고 나노입자가 에폭시 분자 구조에 어떠한 영향을 미치는지를 규명하는데 중요한 역할을 하였다.

분자동역학 해석 기반 가교율에 따른 에폭시 폴리머의 항복 표면 형상 평가 (Evaluation of Yield Surfaces of Epoxy Polymers Considering the Influence of Crosslinking Ratio: A Molecular Dynamics Study)

  • 김진영;박형범
    • Composites Research
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    • 제36권5호
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    • pp.369-376
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    • 2023
  • 본 연구에서는 복합소재의 기지재로 활용되고 있는 에폭시 고분자의 가교율이 항복표면에 미치는 영향을 분자동역학 해석을 통해 평가하고자 한다. 분자동역학 해석을 활용하여 가교율에 따른 에폭시 모델을 형성한 후, 상온-대기압 조건하에서 단축 변형 해석 및 평면응력 조건을 고려한 다축 변형 해석을 수행하였으며, 해석 데이터를 통하여 가교율에 따른 영률, 항복점, 항복표면, 그리고 경화지수를 도출하였다. 해석 결과, 영률 및 응력은 기존 선행 연구들에서 조사되었듯이, 가교율에 따라 증가하는 경향을 확인하였다. 다축 변형 시에는, 이러한 가교율과 도출된 응력간의 관계가 하중의 방향에 따라 의존적임을 확인하였는데, 가교율이 증가할수록 단축 인장 영역에 비해, 이축 압축 영역의 항복표면은 빠른 속도 팽창하였으며, 이로 인한 항복표면의 상이함을 관측하였다. 이를 통해, 고분자 소재의 항복 표면의 압력의존성은 소재의 가교 정도에 의존적이며, 항복이 진행될수록, 압력의 존성은 동일 소재 하에서도 변할 수 있음을 확인하였다.

Twisted Yarn 복합재료의 물성치 시험 및 탄성계수 예측 (Characterization and Prediction of Elastic Constants of Twisted Yarn Composites)

  • 변준형;이상관;엄문광;김태원;배성우
    • Composites Research
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    • 제15권6호
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    • pp.30-37
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    • 2002
  • 꼰 섬유(twisted yarn)로 이루어진 복합재료의 탄성계수를 예측하기 위한 강성모델을 제시하였다. 이 모델은 단위 셀 구조를 바탕으로 하여 좌표변환과 구성 재료의 연성 상수를 체적 평균함으로써 복합재료의 탄성계수를 예측하는 방법이다. 해석적인 결과와 실험치와의 비교를 위하여 두 종류의 꼬임 각을 가지는 섬유로 구성된 복합재료에 대한 시험을 하였으며 인장, 압축, 전단 강도와 탄성계수를 구하였다. 이 시험편은 유리섬유 및 에폭시 수지를 사용한 RTM 성형법으로 제조하였다. 탄성계수에 대한 비교 곁과 예측치와 실험치는 비교적 잘 일치하였다. 이 모델에 의해 구해진 3차원적인 탄성계수 값은, 꼬인 섬유로 이루어진 직조형 복합재료 구조물의 구조해석을 위한 기본 물성치 입력값으로 사용될 수 있다.