• 콘크리트학회지
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• 제10권6호
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• pp.269-280
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• 1998

최근에 섬유보강 콘크리트와 섬유보강 플라스틱과 같은 복합소재를 기존의 구조부재와 연루하여 적용하고자하는 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 첨단 복합소재를 적절히 사용하기 위해서는 이들 소재를 구조물 또는 그 일부에 적용할 시에 저항 메카니즘과 파괴양상에 대한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 특별히 단면이 시멘트 복합소재를 층으로 갖거나 FRP 텐던 등으로 보강된 Bonded 및 Unbonded 프리스트레스트 콘크리트보의 비선형 휨거동을 예측할 수 있는 이론모델을 개발하고자 하였다. 본 모델은 한 개의단면으로 해석하는 Couple Method와 여러 개의 적층으로 나눈 Layered Method의 중간적인 모델이라고 할 수 있는 블록개념(Block Concept)이 적용되었다. 주어진 하중에 대한 처짐을 구하기 위하여 N개의 축력에대한 평형조건과 N개의 휨에 대한 평형조건을 이용하여 보 전체의 2N 개의 변수를 구하였다. 본 모델은 여러 형태로 배근된 Bonded 그리고 Unbonded 프리스트레스트 콘크리트보의 휨 거동을 성공적으로 예측하였다.또한 취성적인 FRP 텐던이 파괴됨에 따른 보의 갑작스런 하중저하 이후의 점진적인 내력증가도 성공적으로 모사하였다. 이는취성적인 FRP텐던으로 보강된 프리스트레스트 보의 전반적인 하중-처짐을 추적하는데 유용하다.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제4권1호
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• pp.69-84
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• 2017

Delamination is the most common failure mode in layered composite materials. The author have found that the electrical potential change (EPC) technique using response surfaces method is very effective in assessment delamination in basalt fiber reinforced polymer (FRP) laminate composite pipe by using electrical capacitance sensor (ECS). In the present study, the effect of the electrodes number on the method is investigated using FEM analyses for delamination location/size detection by ANSYS and MATLAB, which are combined to simulate sensor characteristic. Three cases of electrodes number are analyzed here are eight, twelve and sixteen electrodes, afterwards, the delamination is introduced into between the three layers [$0^{\circ}/90^{\circ}/0^{\circ}$]s laminates pipe, split into eight, twelve and sixteen scenarios for cases of eight, twelve and sixteen electrodes respectively. Response surfaces are adopted as a tool for solving inverse problems to estimate delamination location/size from the measured EPC of all segments between electrodes. As a result, it was revealed that the estimation performances of delamination location/size depends on the electrodes number. For ECS, the high number of electrodes is required to obtain high estimation performances of delamination location/size. The illustrated results are in excellent agreement with solutions available in the literature, thus validating the accuracy and reliability of the proposed technique.

• 한국해양공학회지
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• 제22권6호
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• pp.35-40
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• 2008

The effect of counterpart roughness on abrasive wear characteristics of side plate materials of FRP ship, which were composed of glass fiber and unsaturated polyester resin composites, were investigated at ambient temperature by pin-an-disc friction test. The friction coefficient, wear rate and cumulative wear volume of these materials against SiC abrasive paper were determined experimentally. The wear rate of these materials decreased rapidly with sliding distance and then maintained a constant value. It was increased as counterpart roughness was rougher in a wear test. The cumulative wear volume tended to increase nonlinearly with sliding distance and depended on applied load and sliding speed for these composites. It could be verified by SEM photograph of fracture surface that major failure mechanisms were overlapping layers, microcutting, deformation of resin, delamination, and cracking.

• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.20-27
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• 2006

부직포를 이용한 하이브리드 복합재료는 일반적인 섬유강화 적층복합재료의 기계적 특성을 개선하기 위하여 개발되었다. 부직포 하이브리드 프리프레그는 전형적 FRP 프리프레그와 부직포 프리프레그로 이루어전 있다. 부직포 프리프레그는 부직포와 수지의 조합에 의해 만들어진다. 부직포는 단섬유가 평면상에 불규칙적으로 분산되어 배치된 형상이다. 부직포를 이용한 하이브리드 프리프레그의 개발목적은 (i) 적층간의 층간특성(층간파괴인성 및 층간강도)을 향상시키고, (ii) 저비용으로 재료의 기계적 강도에 대한 신뢰성을 개선하며, (iii) 복합적층판에서 강화가 요구되는 층에 인성과 강도를 부여함에 있다. 상기의 목적을 달성하기 위하여 부직포층의 기포를 감소시키기 위한 제조기술을 제안하였다. 그 결과, 부직포를 이용한 하이브리드 개념을 도입함으로써 복합적층판의 층간파손특성이 크게 개선되었다.

• 한국가구학회지
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• 제20권4호
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• pp.281-289
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• 2009

This research examined the technical feasibility of composite that had two layers of fiberglass reinforcement to enhance the load carrying capacity of lumber. Specimens were prepared from standard lumber made of thinning crop trees such as Larix kaempferi, Pinus koraiensis, and P. rigida. Results indicated that bending properties, hardness, and wood screw withdrawal load of low density lumber from the P. koraiensis increased as the number of layers of fiberglass reinforcement increased. Composite produced by VARTM method showed the MOE increased in all specimens, while the MOR differed on the location, whether the 2-layers of FRP is put on tensile zone or compressive zone. The MOR of high density lumber from Larix kaempferi and P. rigida decreased when they placed into tensile zone, but low density lumber from P. koraiensis increased in same location. The bending toughness only increased high density lumber of Larix kaempferi as the number of layers of fiberglass reinforcement increased. The technique developed by this study may increase an opportunity to use small diameter log with low density for commercial purposes.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제6권1호
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• pp.47-66
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• 2019

One method of retrofitting concrete structures is to use fiber reinforced polymers (FRP). In this research, the shear, torsional and flexural strengthening of self-compacting reinforced concrete (RC) girders are fulfilled with glass fiber reinforced polymer (GFRP) and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) materials. At first, for verification, the experimental results were compared with numerical modeling results obtained from ABAQUS software version 6.10. Then the reinforcing sheets were attached to concrete girders in one and two layers. Studying numerical results obtained from ABAQUS software showed that the girders stiffness decreased with the propagations of cracks in them, and then the extra stresses were tolerated by adhesive layers and GFRP and CFRP sheets, which resulted in increasing the bearing capacity of the studied girders. In fact, shear, torsion and bending strengths of the girders increased by reinforcing girders with adding GFRP and CFRP sheets. The samples including two layers of CFRP had the maximum efficiencies that were 90, 76 and 60 percent of improvement in shear, torsion and bending strengths, respectively. It is worth noting that the bearing capacity of concrete girders with adding one layer of CFRP was slightly higher than the ones having two layers of GFRP in all circumstances; therefore, despite the lower initial cost of GFRP, using CFRP can be more economical in some conditions.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제53권6호
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• pp.1067-1081
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• 2015

This study investigates structural and mechanical behaviors of RC (Reinforced concrete) beams strengthened with tapered CFRP (Carbon fiber reinforced polymer) sheets having various configurations. Toward this goal, experiments are performed on RC beams strengthened with four layers of CFRP sheets and each layer of the CFRP is prepared to have different length. Experimental results show that tapered CFRPs have better strengthening effect than non-tapered CFRP sheets and maximum loads of the beams with tapered CFRPs are governed by the length of first CFRP layer rather than total length of CFRP layers. In addition, analyses are performed using FE (Finite Element) models including cohesive elements to predict debonding behaviors between FRP and concrete elements. The predicted results from the FE models show good agreement with the experimental results.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제12권4호
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• pp.363-376
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• 2001

Sandwich plates are widely used in lightweight design due to their high strength and stiffness to weight ratio. Due to the heterogeneous structure of sandwich plates, they can exhibit local instabilities (wrinkling), which lead to a sudden loss of stiffness in the structure. This paper presents an analytical solution to the wrinkling problem of sandwich plates. The solution is based on the Rayleigh-Ritz method, by assuming an appropriate deformation field. In contrast to the other approaches up to now, this model takes arbitrary and different orthotropic face layers, finite core thickness and orthotropic core material into account. This approach is the first to cover the wrinkling of unsymmetric sandwiches and sandwiches composed of orthotropic FRP face layers, which are most common in advanced lightweight design. Despite the generality of the solution, the computational effort is kept within bounds. The results have been verified using other analytical solutions and unit cell 3D FE calculations.

• 한국추진공학회지
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• 제8권2호
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• pp.46-53
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• 2004

로켓 노즐부의 토출관에 대한 신뢰성을 위하여 접합계면의 결함유무를 평가하기 위한 초음파 시험법을 개발하였다. 본 연구의 주된 목적은 철피와 FRP 사이의 에폭시 접합계면에서 미접착 부위와 미충전 부위를 찾아내는 것이다. 미접착부나 미충전부를 찾아내기 위해서 고주파수 초음파 펄스-에코를 이용하여 철피와 에폭시 접착제 사이의 경계면에서 반사되는 초음파 신호를 측정하였다. 결함이 있는 부위의 gap의 크기를 평가하기 위해서 저주파 초음파를 이용하여 공진이 일어나도록 철피를 가진하였다. 이러한 기법을 이용하여 양산품을 검사하기 위한 자동화 장치를 개발하였다. 검사기법을 검증하기 위해서 초음파 시험을 수행한 토출관을 절단하여 현미경으로 gap을 측정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.230-237
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• 2003

로켓의 신뢰성을 위해서 토출관의 접합계면을 평가하기위한 초음파 시험법을 개발하였다. 본 연구의 주된 목적은 철피와 FRP 사이의 에폭시 접합계면에서 미접착 부위와 미충전 부위를 찾아내는 것이다. 미접착부나 미충전부를 찾아내기 위해서 고주파수 초음파 펄스-에코를 이용하여 철피와 에폭시 접착제 사이의 경계면에서 반사되는 초음파 신호를 측정하였다. 결함이 있는 부위의 gap의 크기를 평가하기 위해서 저주파 초음파를 이용하여 공진이 일어나도록 철피를 가진하였다. 이러한 기법을 이용하여 양산품을 검사하기 위한 자동화 장치를 개발하였다. 검사기법을 검증하기 위해서 초음파 시험을 수행한 토출관을 절단하여 현미경으로 gap을 측정하였다.