• 제목/요약/키워드: Fiber Sheet

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FRP를 활용한 수상 부유식 태양광발전 구조물의 요소기술 개발 (Development of Element Technique for the Floating PV Generation Structure Using FRP)

  • 서수홍;최진우;주형중;남정훈;윤순종
    • Composites Research
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    • 제27권3호
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    • pp.103-108
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    • 2014
  • 섬유강화복합재는 단위중량당 강도와 강성이 뛰어나고, 단위중량이 작으며, 내부식성이 뛰어난 점 등의 다양한 재료성질의 장점이 있는 재료로서 건설분야에 적용이 점차 증가하고 있으며, 섬유강화복합재의 건설분야에 활용한 예로 수상 부유식 태양광발전 구조물이 있다. 수상 부유식 태양광발전 구조물은 최근 저탄소 녹색성장의 대표적인 사례로 각광받고 있으며, 안전성 및 경제성을 확보하기 위한 연구가 다수 진행되었다. 또한 수상 부유식 태양광발전 구조물은 최근 국내에 상용화 단지가 시공되었다. 본 논문에서는 상용화 과정에서 경제성 및 시공성을 위해 개발된 수상 부유식 태양광발전 구조물의 요소기술의 연구 개발 내용을 제시하였다.

접촉 폭발 하중을 받는 RC 슬래브의 국부 손상 및 내폭 성능 평가 (Evaluating Local Damages and Blast Resistance of RC Slabs Subjected to Contact Detonation)

  • 리령;이진영;민경환;윤영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.37-45
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    • 2013
  • 본 연구에서는 다양한 RC 슬래브의 접촉 발파 실험을 수행하여 내폭 성능을 평가하였다. RC 슬래브의 내폭 성능 향상을 위해 섬유 보강과 외부 CFRP 시트 보강을 도입하였다. 폭발하중 실험은 $2,000{\times}1,000{\times}100mm$ RC 슬래브를 제작하였고, 일반 콘크리트와 강섬유 보강 콘크리트, 하이브리드 PVA 섬유 보강 시멘트 복합체, 초고성능 콘크리트를 적용하였다. 접촉 발파로 생긴 RC 슬래브의 손상 정도를 크레틀, 스폴과 브리치의 직경과 깊이로 평가하였다. 실험 결과를 LS-DYNA 유한요소해석 프로그램과 Morishita 등의 예측식으로 검증하고 비교분석하였다. 분석 결과, LS-DYNA 프로그램을 이용하여 크레틀, 스폴, 브리치의 직경 및 깊이에 대한 개략적인 예측이 가능하며, 폭발하중 하에서 손상부의 거시적 거동을 모사함으로써 부재의 파괴 이력을 나타낼 수 있었다. 국부 손상에 대한 세가지 예측식이 소개되어 있으나 경험식으로써의 한계가 존재하며, 이에 대한 추가 연구가 필요하다고 판단된다.

개량형 가동보에 적용하기 위한 패널형 유리섬유보강 폴리머 복합재료 클램핑 플레이트의 환경노출 성능 (Environmental Exposure Performance of a Panel-Type Glass-Fiber-Reinforced Polymer Composite Clamping Plate for an Improved Moveable Weir)

  • 유성열;전종찬;신형진;박찬기
    • 한국농공학회논문집
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    • 제59권5호
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    • pp.73-81
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    • 2017
  • The improved movable weir supplements the advantages and disadvantages of the rubber weir and the conduction gate. It consists of a stainless steel gate, air bags, and a steel clamping plate. The stainless steel gate is the main body of the weir, and the inflatable rubber sheet serves to support the steel gate. The steel clamping plate is typically in direct continuous contact with water, but this leads to corrosion issues that can reduce the life of the entire movable weir. In this study, a panel-type glass-fiber-reinforced polymer (GFRP) clamping plate was designed and fabricated. The test results showed that the flexural load of the panel-type GFRP composite clamping plate was over twice that of the wings type GFRP clamping plate. The lowest moisture absorption value was obtained upon exposure to tap water, and exposure to other solutions showed similar values. Additionally, flexural load testing after exposure to an accelerated environment found the lowest residual loads of 80.51 % and 78.50 % at 50 and 100 days, respectively, for exposure to a $CaCl_2$ solution, while exposure to other environments showed residual failure loads of over 80 % at both 50 and 100 days.

반응고법에 의한 금속복합재료의 제조 및 성형 시스템의 개발 (Fabrication of Metal Matrix Composites and Development of Forming System in Mashy State)

  • 강충길;김현우;김영도
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.581-593
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    • 1990
  • 본 연구에서는 교반기술에 의하여 얻어진 반응고상태의 금속에 단섬유를 첨가 하여 복합재료를 제조하였다. 그리고 제조되어진 복합재료에 있어서 섬유의 분산상 태및 기지재와의 접합관계를 조사하여 압연가공에 필요한 반응고상태인 금속복합재료 의 제조방법을 확립하였다. 균일하게 분실되어진 반용융상태의 단섬유강화형 금속복 합재료를 직접 압연하여 박판을 제조할 수 있는 가능성을 검토하였으며, 또한 제조되 어진 박판의 인장시험에 의하여 기계적 성질을 조사하였다.

The impact fracture behaviors of CFRP/EVA composites by drop-weight impact test

  • Go, Sun-Ho;Kim, Hong-Gun;Shin, Hee-Jae;Lee, Min-Sang;Yoon, Hyun-Gyung;Kwac, Lee-Ku
    • Carbon letters
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    • 제21권
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    • pp.23-32
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    • 2017
  • A drop weight impact test was conducted in this study to analyze the mechanical and thermal properties caused by the changes in the ratio of carbon fiber reinforced plastic (CFRP) to ethylene vinyl acetate (EVA) laminations. The ratios of CFRP to EVA were changed from 10:0 (pure CFRP) to 9:1, 8:2, 6:4, and 5:5 by manufacturing five different types of samples, and at the same time, the mechanical/thermal properties were analyzed with thermo-graphic images. As the ratio of the CFRP lamination was increased, in which the energy absorbance is dispersed by the fibers, it was more likely for the brittle failure mode to occur. In the cases of Type 3 through Type 5, in which the role of the EVA sheet is more prominent because it absorbs the impact energy rather than dispersing it, a clear form of puncture failure mode was observed. Based on the above results, it was found that all the observation values decreased as the EVA lamination increased compared with the CFRP lamination. The EVA lamination was thus found to have a very important role in reducing the impact. However, the strain and temperature were inversely propositional.

셀프센싱 상시계측 기반 CFRP보강 콘크리트 구조물의 손상검색 (Damage Detecion of CFRP-Laminated Concrete based on a Continuous Self-Sensing Technology)

  • 김영진;박승희;진규남;이창길
    • 토지주택연구
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    • 제2권4호
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    • pp.407-413
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    • 2011
  • 본 논문에서는 콘크리트 보의 표면에 부착된 CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic) 보강재의 박리 손상 진단을 위한 구조 건전성 모니터링 기법을 소개한다. 이를 위해 압전 능동 센서를 이용한 셀프센싱 회로 기반의 다중 스케일 계측 기법이 적용되었다. 다중 스케일 계측 시스템으로부터 셀프센싱 임피던스 계측을 통한 주파수 영역 구조 응답 및 셀프센싱 유도 초음파 계측을 통한 특정 주파수에서의 구조 응답을 획득할 수 있다. 박리 손상의 정량화를 위하여 임피던스 및 유도 초음파 신호로부터 추출된 손상 특성을 이용하여 2차원 손상 지수를 도출하고 이를 지도학습 기반 확률론적 패턴인식 기법에 적용하였다.

다중초점화상기법(多重焦點畵像技法)을 적용(適用)한 면섬유광택분석(綿纖維光澤分析) 및 면직물(綿織物)의 광택(光澤)에 관(關)한 연구(硏究) (Application of the Multi-Focusing Composite Image for the Cotton Fiber Luster Analysis and Cotton Fabric Luster Analysis)

  • 문선혜;김종준;전동원
    • 패션비즈니스
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    • 제7권5호
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    • pp.108-118
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    • 2003
  • Surface properties, including the texture and the luster, of cotton fibers and yarns thereof play an important role in textile technology. The convolutions and the cross-sectional shape of the cotton fiber affect the fabric texture and the luster accordingly. Mercerization of the cotton fabric affects the luster, strength, and other properties of the fabric. In this study, the effect of mercerization was examined on the luster of the cotton fabric, together with the effect of polishing treatment. One of the traditional methods determining the fabric luster is the use of glossmeter or goniometric glossmeter. The use of glossmeter gives successful results in determining the gloss of rather flat and continuous surface such as plastic sheet, painted surface, or paper products. Since the textile fabrics have diverse surface structures and textures, these could be regarded as having three-dimensional surface. Such complexity imposes some difficulties for differentiating subtle surface luster properties of diverse textile fabrics. The advancement in the area of imaging technologies has enabled the micro-scale analysis of the surface textures and the fabric luster recently. Using a CCD camera, the surface luster images were taken at various incident illumination conditions. Microscale analysis, including the blob analysis, of the images could differentiate the subtle luster properties present in a group of cotton fabric samples comprising mercerized cotton fabric, non-mercerized cotton fabric, polished cotton fabric, and a 'standard' cotton fabric. The glossmeter measurement gave satisfactory but limited differentiation among the samples, whose luster differences are easily recognizable with visual observation, except for the mercerized cotton fabric sample and the non-mercerized cotton fabric. The microscale analysis of the fabric luster could, therefore, help understand the nature of diverse textile fabric luster.

탄소섬유쉬트로 보강한 고강도 콘크리트 충전강관(CFT) 기둥의 휨내력에 관한 연구 (Flexural strength of high-strength concrete filled steel tube columns strengthened by carbon fiber sheets)

  • 박재우;홍영균;홍기섭
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.21-28
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    • 2008
  • CFT(Concrete Filled Steel Tube)기둥은 부재의 합성효과와 경제적인 측면 때문에 최근 고층건물 시공 시 널리 쓰이고 있다. 그러나 기존의 연구문헌을 살펴보면 CFT 기둥은 강관의 항복이후 강관의 일정지점에 국부좌굴이 생기는 단점을 지니고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 예상 국부좌굴부위를 탄소섬유쉬트로 보강하여 국부좌굴을 방지하거나 지연시키는 TR-CFT (Transversely Reinforced Concrete Filled Steel Tube) 기둥에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 고강도 콘크리트를 사용한 TR-CFT기둥의 실험을 수행하였으며 휨내력에 대한 해석을 수행한 결과 실험값과 해석값이 잘 일치하였다. 또한 기존의 ACI 318 설계법은 강관내부에서 발생하는 콘크리트에 대한 구속효과를 고려하지 않아 저평가가 되어있음을 알 수 있었다.

Nonlinear finite element analysis of slender RC columns strengthened with FRP sheets using different patterns

  • El-Kholy, Ahmed M.;Osman, Ahmed O.;EL-Sayed, Alaa A.
    • Computers and Concrete
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    • 제29권4호
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    • pp.219-235
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    • 2022
  • Strengthening slender reinforced concrete (RC) columns is a challenge. They are susceptible to overall buckling that induces bending moment and axial compression. This study presents the precise three-dimensional finite element modeling of slender RC columns strengthened with fiber-reinforced polymer (FRP) composites sheets with various patterns under concentric or eccentric compression. The slenderness ratio λ (height/width ratio) of the studied columns ranged from 15 to 35. First, to determine the optimal modeling procedure, nine alternative nonlinear finite element models were presented to simulate the experimental behavior of seven FRP-strengthened slender RC columns under eccentric compression. The models simulated concrete behavior under compression and tension, FRP laminate sheets with different fiber orientations, crack propagation, FRP-concrete interface, and eccentric compression. Then, the validated modeling procedure was applied to simulate 58 FRP-strengthened slender RC columns under compression with minor eccentricity to represent the inevitable geometric imperfections. The simulated columns showed two cross sections (square and rectangular), variable λ values (15, 22, and 35), and four strengthening patterns for FRP sheet layers (hoop H, longitudinal L, partial longitudinal Lw, and longitudinal coupled with hoop LH). For λ=15-22, pattern L showed the highest strengthening effectiveness, pattern Lw showed brittle failure, steel reinforcement bars exhibited compressive yielding, ties exhibited tensile yielding, and concrete failed under compression. For λ>22, pattern Lw outperformed pattern L in terms of the strengthening effectiveness relative to equivalent weight of FRP layers, steel reinforcement bars exhibited crossover tensile strain, and concrete failed under tension. Patterns H and LH (compared with pattern L) showed minor strengthening effectiveness.

탄소섬유보강재로 표면매립 보강된 철근콘크리트보의 파괴모드 예측 (Prediction of Failure Modes for Reinforced Concrete Beams Strengthened with NSM CFRP Reinforcement)

  • 정우태;박종섭;박영환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권3A호
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    • pp.349-356
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    • 2008
  • FRP 보강재는 기존 구조물의 보수 및 보강뿐만 아니라 신설구조물의 철근을 대체할 재료로 최근에 광범위하게 사용되고 있다. 외부에 부착되는 FRP 쉬트 및 판은 콘크리트 보와 슬래브의 휨 및 전단보강을 목적으로 사용되는 가장 일반적인 기술이지만 많은 경우에 있어서 외부에 부착된 FRP 쉬트 및 판이 파괴되기 전에 FRP와 콘크리트 계면에서 부착파괴와 같은 조기파괴가 발생하는 문제점이 대두되어 표면매립공법이 도입되었다. 본 연구에서는 표면매립공법으로 보강된 RC보의 거동 특성 및 보강성능을 파악하기 위해 실험을 수행하였다. 실험을 통하여 표면부착공법과 표면매립공법의 성능을 비교하고 탄소판 및 탄소로드의 매립 개수를 변수로 하여 보강성능을 고찰하였다. 또한 파괴모드 예측을 위해 해석모델을 제안하였다.