• 한국정밀공학회지
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• 제15권6호
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• pp.124-138
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• 1998

Particles reinforced MMCs have many advantages over monolithic metals including a higher specific modulus, higher specific strength, better properties at elevated temperatures and better wear resistance. SiC$_p$/A16061 composites have good results in its mechanical properties. This work investigates SiC$_p$/A16061 composites in the microscopic view and compares the analytical results with the experimental ones. The discrepancy of the material properties between the reinforced particle, SiC$_p$, and the matrix material, A16061 appears to be so significant. Especially the coefficient of thermal expansion(CTE) of A16061 is 5 times larger than that of SiC$_p$. Thermal residual stress in MMCs is induced at high temperatures. The shape of particle is various but the theoretical model is not able to consider the nonuniform shape. Particle distribution is not homogeneous in experimental specimen. However, it is assumed to be homogeneous in simulation model. The shapes of particles are assumed to be not only perfect global but hexahedral shapes. The types of particle distribution are two - simple cubic array(SC array) and face-centered cubic array(FCC array).

• 한국정밀공학회지
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• 제17권6호
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• pp.199-209
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• 2000

Particles reinforced MMCs have higher specific modulus, higher specific strength, better properties at elevated temperatures and better wear resistance than monolithic metals. But the coefficient of thermal expansion(CTE) of Al6061 is 5 times larger than that of SiCp. The discrepancy of CTE makes some residual stresses inside of MMCs. This work investigates Si$C_p$/Al6061 composites at high temperatures in the microscopic view by three-dimensional elasto-plastic finite element analyses and compares the analytical results with the experimental ones. The theoretical model is not able to consider the nonuniform shape of particle. So the shape of particle is assumed to be perfect global shape. And also particle distribution is not homogeneous in experimental specimen. It is assumed to be homogeneous in simulation model. The type of particle distribution is face-centered cubic array(FCC array). Furthermore, non-homogeneous distribution is modeled by combination of several volume fractions.

• 공업화학
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• 제20권6호
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• pp.646-652
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• 2009

본 연구는 표면에 액체 막이 입혀진 구 입자를 지나는 기체의 흐름이 구 입자에 작용하는 항력을 결정하는 3상계 문제를 다룬다. 기체 흐름의 관성은 무시할 정도로 작으며, 구 입자의 표면에서 액체는 중력에 의해 흐르고 액체 막이 기체 흐름에 영향을 받지 않는 경우를 고려한다. SC (simple cubic), BCC (body centered cubic), FCC (face centered cubic) 각 배열의 구 입자들에 대해 외란 기법(perturbation method)과 멀티폴 전개(multipole expansion) 방법을 이용하여 입자들의 수력학적 상호 작용을 계산하고 궁극적으로 액체 막과 액체의 흐름이 기체 흐름에 미치는 영향을 수치적으로 결정한다. 근사적인 방법으로 액체 막의 효과에 구하고 이를 엄밀한 계산 값들과 비교한 결과, 대체로 일치함을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.790-796
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• 2005

본 논문에서는 캡슐 내시경의 무선통신이 이루어지기 위한 환경 연구와 더불어 그에 적합한 수신 안테나를 설계하였다. 제안된 안테나는 인체와 같은 multi-loss layer환경에서 전파 손실을 최소화 하고 magnetic field를 이용하기 위해 루프 안테나로 설계했다. 주파수 대역은 인체 내 전파 손실을 고려하여 $400\~500$ MHz이고 FCC 규정에 따라 인체 각각의 조직에 대한 유전율과 도전율을 추출했다. 이를 하나의 등가 모델로 설정하고 그에 따른 유전율과 도전율을 계산해서 인체를 대신할 수 있는 수용액을 제조하였다. 전파 손실이 심한 인체 내에서 캡슐이 이동함에 따라 수신 레벨이 급격히 감소하기 때문에 배열 안테나가 요구된다. 1 mW의 신호를 송신하는 송신 안테나 위치에 상관없이 배열 안테나의 신호 레벨은 평균 -60 dBm 정도로 충분한 신호 검출이 가능한 것을 확인했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.19-26
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• 2021

격자 구조체는 강도 및 강성, 초경량 및 에너지 흡수 능력 등의 우수성을 가지고 있어서 전방위 산업에서 주목을 받고 있으나, 다양한 장점에도 불구하고 복잡한 형상에 따른 제조 공정의 어려움으로, 현재까지 광범위한 상용화 및 사용은 제한되고 있다. 한편 적층 제조는 전통적인 제조 방법으로는 불가능한 복잡한 기하학적 형상 제조가 가능한 기술로써, 격자 구조체 제조를 위한 최적 기술로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 3차원 좌표 방법으로 단위 셀을 형성하고, 단위셀의 바운더리 박스 크기 및 스트럿 반경에 따른 상대 밀도의 관계식을 도출하였다. 본 연구에서는 Simple Cubic(SC), Body-Centered Cubic(BCC) 및 Face-Centered Cubic(FCC)을 모델링 소프트웨어를 사용하여 상대 밀도 맞춤형 구조체를 설계하였다. 본 연구에서 제안한 상대 밀도 산출식 정확도는 SC, BCC 및 FCC에서 98.3 %, 98.6 % 및 96.2%의 신뢰성을 확보하였다. 격자 구조체를 대상으로 시뮬레이션 수행 결과, 동일한 셀 배열 조건에서는 상대 밀도가 커짐에 따라 항복 하중이 커지고, 동일 배열 조건에서는 SC, BCC, FCC 순으로 압축 항복 하중이 작아지는 결과가 나타났다. 최종적으로 20 mm × 20 mm × 20 mm 크기의 구조체는 SC 단위 셀을 3×3×3 배열로 구성하는 것이 압축 하중에 대한 구조적 최적화가 가능한 것으로 나타났다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권1호통권94호
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• pp.227-237
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• 1999

As the interface bonding phenomenon between the matrix and the reinforcements has a large effect on the mechanical properties of MMCs, a sugestion of the strength analysis technique considering the residual stress and the interface bonding phenomenon is very important for the design of pans and the estimation of fatigue behavior. In this paper the three dimensional finite element anaysis is performed during the elasto-plastic deformation of the particulate reinforced metal matrix composites. It was analyzed with the volume fractions in view of microscale. Bonding strength. interface separation and matrix void growth between the matrix and the reinforcements will be predicted on deformation under tensile loading. An interface seperation is estimated by the fracture criterion which is a critical value of generalized plastic work per unit volume. The shape of the reinforcement is assumed to be a perfect sphere. And the type of the reinforcement distribution is assumed as FCC array. The thermal residual stress in MMCs is induced by the heat treatment. It is included at the simulation as an initial residual stress. The element birth and death method of the ANSYS program is used for the estimation of the interface bonding strength, void generation and propagation. It is assumed that the fracture in the matrix region begin to occur under the external loading when the plastic work per unit volume is equal to the critical value. The fracture strain will be defined. The experimental data of the extruded $SiC_p$>/606l Al composites are compared with the theoretical results.