• 제목/요약/키워드: Fiber mat

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섬유상 여과필터의 고온 내구성 향상을 위한 테프론 코팅 연구 (Teflon coating of fabric filters for enhancement of high temperature durability)

  • 김은주;박영구
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.232-239
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    • 2011
  • Fabric fibrous filter has been used in various industrial applications owing to the low cost and wide generality. However, the basic properties of fabric materials often limit the practical utilization including hot gas cleaning. This study attempts to find new coatings of porous fibrous filter media in order to overcome its insufficient thermal resistance and durability. Teflon was one of the plausible chemicals to supplement the vulnerability against frequent external thermal impacts. A foaming agent composed of Teflon and some organic additives was tentatively coated on the glass fiber mat. The present test Teflon foam coated filter was fount to be useful for hot gas cleaning, up to $250^{\circ}C$-$300^{\circ}C$. Close examination using XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy) and Contact angle proved the binding interactions between carbon and fluorine, which implies coating stability. The PTFE/Glass foam coated filter consisted of more than 95% (C-F)n bond, and showed super-hydrophobic with good-oleophobic characteristics. The contact angle of liquid droplets on the filter surface enabled to find the filter wet-ability against liquid water or oil.

GMT-Sheet의 접합에 있어서 기계적 성질에 미치는 성형조건의 영향 (Effect of Molding Condition on Mechanical properties during Joining of GMT-Sheet)

  • 김혁;최유성;서진;한길영;이동기
    • 한국해양공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.111-119
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    • 2001
  • The application as the parts of an automobile, using the property of GMT-Sheet, is increasing. In order to exchange the parts of an automobile for GMT-Sheet, at first, the establishment and problem of exact joining strength must be determined. We have studied it using composites which is not same each other fiber oriented condition so as to determine joining strength and joining condition of GMT-Sheet. In this study, the result of experiment of forming condition concerned joining problem of GMT-Sheet is this; joining efficiency of GMT-Sheet, increases as lap joint length L increases. Increase of compression ratio causes decrease of joining efficiency after of GMT-Sheet joining. In the viewpoint of recycling, randomly oriented composite of GMT-Sheet is desirable more than unidirectional oriented composite. We has better design the structure so as not to occur to stress centralization on the joining part.

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Optimization of filling process in RTM using genetic algorithm

  • Kim, Byoung-Yoon;Nam, Gi-Joon;Ryu, Ho-Sok;Lee, Jae-Wook
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제12권1호
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    • pp.83-92
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    • 2000
  • In resin transfer molding (RTM) process, preplaced fiber mat is set up in a mold and thermoset resin is injected into the mold. An important interest in RTM process is to minimize cycle time without sacrificing part quality or increasing cost. In this study, the numerical simulation and optimization process in filling stage were conducted in order to determine the optimum gate locations. Control volume finite element method (CVFEM) was used in this numerical analysis with the coordinate transformation method to analyze the complex 3-dimensional structure. Experiments were performed to monitor the flow front to validate simulation results. The results of numerical simulation predicted well the experimental results with every single, simultaneous and sequential injection procedure. We performed the optimization analysis for the sequential injection procedure to minimize fill time. The complex geometry of an automobile bumper core was chosen. Genetic algorithm was used in order to determine the optimum gate locations with regard to 3-step sequential injection case. These results could provide the information of the optimum gate locations in each injection step and could predict fill time and flow front.

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20피트급 파워보트의 구조강도 평가 및 최적화 (Structural Strength Assessment and Optimization for 20 Feet Class Power Boat)

  • 염재선;유재훈
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권2호
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    • pp.108-114
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    • 2016
  • Recently, there has been a growing interest in marine leisure sports and high speed power boat for fishing. The prototype of 20 feet class power boat was developed and authors are joined in this government-led project. The research was performed to evaluate the optimal structure and design of the structural strength necessary to ensure the structural safety of the power boat. A new material ROCICORE fiber added to the mat and roving was adopted for high-power tenacity. ANSYS Workbench has been used to make the structural model, evaluate the strength and optimize the structural design. The response of the structure to quasi-static slamming loads according to the rules and regulations of ISO 12215-5, Lloyd’s Register of Shipping and Korean Register has been implemented and studied. An optimization study for the structural response is carried out by changing the plate thickness and section modulus of stiffeners. The power boat structure derived fuel efficiency is optimized by performing the best possible structural design to minimize the hull weight.

Repeated impact response of bio-inspired sandwich beam with arched and honeycomb bilayer core

  • Ahmad B.H. Kueh;Juin-Hwee Tan;Shukur Abu Hassan;Mat Uzir Wahit
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권6호
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    • pp.755-764
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    • 2023
  • The article examines the impact response of the sandwich beam furnished by a novel bilayer core as inspired by the woodpecker's head architecture under different repeatedly exerted low-velocity impact loadings by employing the finite element package, ABAQUS. The sandwich beam forms four essential parts comprising bottom and top carbon fiber reinforced polymer laminates encasing bilayer core made of laterally arched solid hot melt adhesive material and aluminum honeycomb. Impact loadings are implemented repeatedly with a steel hemisphere impactor for various impact energies, 7.28 J, 9.74 J, and 12.63 J. Essentially, the commonly concentrated stresses at the impact region are regulated away by the arched core in all considered cases thus reducing the threat of failure. The sandwich beam can resist up to 5 continual impacts at 7.28 J and 9.74 J but only up to 3 times repeated loads at 12.63 J before visible failure is noticed. In the examination of several key impact performance indicators under numerous loading cases, the proposed beam demonstrates favorably up to 1.3-11.2 higher impact resistance efficacies compared to existing designs, therefore displaying an improvement in repeated impact resistance of the new design.

경화제의 분자량에 의한 가교밀도 차이에 따른 복합재료의 계면 물성 및 RTM 성형성에 미치는 영향 (The Effect of Interfacial Properties and RTM Process of Composites with Different Cross-linking Density by Molecular Weight of Hardener)

  • 박하승;신평수;김종현;백영민;권동준;박종만
    • Composites Research
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    • 제30권3호
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    • pp.169-174
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    • 2017
  • 유리섬유(GF) 강화 복합재료는 금속에 비해 경량화의 장점으로 인해 기체 부품 산업의 높은 성장률과 방산 산업의 발전으로 수요는 증가되고 있으며 제품의 형태를 다양하게 제작할 수 있는 RTM 공정으로 산업적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 경화제의 분자량에 의한 가교 밀도 차이에 따라 변화되는 RTM의 성형성과 복합재료의 기계적 물성 및 계면 물성의 차이를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 동일한 에폭시를 사용하였으며 유사한 화학 구조의 경화제를 이용하였다. 시편은 RTM 공법으로 제작하였으며 기지의 특성을 알아보기 위해 점도 측정 및 기지 주입시간을 측정하였다. 유리 섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성을 실험하여 굴곡 강도를 측정하였으며 계면 물성을 평가하기 위해 층간전단강도(ILSS)와 계면전단강도(IFSS)를 측정하였다. RTM 공정 시 기지의 점도에 의해 섬유의 함침정도에 따라 복합재료의 섬유 무게 분율(wt %)은 변화되고 이에 따라 유리섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성의 차이가 확인되었다.

적층 방향에 따른 F.R.P 구조강도특성에 관한 연구 (A Study of Property F.R.P Structure Strength According to the Direction of Lay-up in the Small Ship)

  • 고재용;배동균;윤순동
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2002년도 추계공동학술대회논문집
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    • pp.101-105
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    • 2002
  • F.R.P는 수지에 유리섬유를 적층하여 제작하는 방법으로 온돈 습도 등의 적층조건에 따라 기계적.물리적 특성치가 변화하며 구성성분의 함량에 따라 다양한 편차를 나타내는 특징이 있다. 강선이나 알루미늄선의 경우에는 선급의 규칙과 기타 관련규정에 적합한 규격치수의 철강재와 알루미늄을 구입하여 사용하면 되는데 반해 F.R.P는 성형을 제작하여 그 위에 유리섬유를 적층하여 건조하는 방법으로 강선 설계시의 강판의 선정 및 부재의 조합에 의한 설계방식과는 달리 재료설계와 구조설계를 동시에 행하여야 하는 특징으로 F.R.P선박의 관련 규칙은 강선에 비하여 설계자유도가 큰 반면 부재에 대한 구체적인 기준이 확정되지 못하고 잠정규정을 설정하여 사용하고 있다. 이에 본 연구에서는 선박의 길이가 12미터(M)급인 소형 F.R.P선을 기준으로 F.R.P의 재료적 특성과 강토 방향성에 따른 유리섬유의 기계적 특성을 조사하였으며 소형 F.R.P선박의 구조설계에 필요한 기초자료를 마련하였다.

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전기방사를 이용한 PLA/CNC 복합 매트의 기초 특성 (Fundamental Properties of Electrospun Polylactic Acid/Cellulose Nanocrystal Composite Mats)

  • 조유정;이선영;전상진
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권4호
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    • pp.518-527
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    • 2015
  • 본 연구에서는 바이오 매스기반의 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, 이하 CNC)과 PLA (polylactic acid, 이하 PLA)를 tetrahydrofuran (THF)에 용해시킨 서스펜션으로부터 PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트를 상온에서 전기방사법으로 제작하였다. PLA 및 PLA/CNC 나노복합재 매트의 형상은 섬유가 긴축을 따라 3차원 구조의 표면으로 정렬된 것으로 관찰되었다. PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 인장강도는 CNC 함량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 전기방사된 섬유 속에 형성된 비드와 PLA와 CNC의 낮은 계면접착력 때문으로 기인된다. PLA/CNC 복합재 매트를 구성하는 섬유의 평균 지름 크기는 CNC의 함량이 증가할수록 작아졌다. 한편 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 열안정성은 CNC의 함량이 증가할수록 증가하는 것을 보였다.

배수효율이 높은 지하암거의 간격과 주름유공관의 통수능 비교분석 (A Comparative Study on the Spacing and Discharge Performance of Subsurface Drainage Culvert to Increase Drainage Efficiency)

  • 김현태;유전용;정기열;박영준
    • 한국농공학회논문집
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    • 제61권6호
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    • pp.67-72
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    • 2019
  • This study compared the theory of a culvert spacing and analytical results of the seepage flow for the subsurface drainage. i) If culvert spacing (Sc) is within 5 m, the unit drainage (q) is very larger; in contrast, if Sc is 5 m or more, there is very little drainage in the middle between drains. Therefore, the drain spacing should be within 5 m to ensure high drainage efficiency. ii) Since the planned culvert drainage increases linearly with the soil's permeability coefficient (k), k must be taken into account when determining the drain diameter by the planned culvert drainage. iii) As a result of analyzing the drainage performance of the absorbing culvert, the drainage performance is sufficient with the diameter of the corrugated drain pipe Dc = 50 mm at the length of the drain Lc = 100 m. iv) Therefore, if the drain spacing (Sc) is less than 5 m using the low-cost non-excavated drainage pipe method (${\Phi}50mm$ the corrugated drain pipe and fiber mat) rather than the conventional trench drain method (Sc > 10 m, Dc > 100 mm), uniform and high drainage efficiency can be ensured as well as low construction cost. v) The sub-irrigation+drainage culvert requires narrower drain spacing (Sc < 2-3 m) for irrigation. As a result of examining the condition of 35 mm in diameter (Dc) and 2~3 m in drain spacing, it is possible to apply the non-excavated drainage pipe method to the sub-irrigation+drainage culvert because drainage performance is sufficient at the drain length Lc = 50 m.

2방향 슬래브의 펀칭전단성능 향상을 위한 고성능 철근의 적용 (Application of High-Performance Steels to Enhance the Punching Shear Capacity of Two-Way Slabs)

  • 양준모;신현오;이주하;윤영수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.161-169
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    • 2011
  • 본 연구에서는, 철근 밀집 감소, 노무비 및 보수 보강비 절약, 향상된 부식 저항성, 공기 단축 등의 장점을 가지고 있는 고성능 철근으로 휨 보강된 이방향 슬래브를 제작하고 구조실험을 실시하였다. 상부 휨철근비, 기둥 인접부 휨철근의 집중배근, 강섬유 보강 콘크리트의 타설을 변수로 하여 실험하였고, 펀칭 전단강도 및 균열후 강성을 일반 철근 및 GFRP bar로 휨 보강된 슬래브의 펀칭 전단실험 결과와 비교하였다. 또한, 휨철근의 변형률 분포 및 균열제어 효과 등을 비교, 분석하였고, 휨철근비 계산을 위한 유효폭 산정 방법을 검토하였다. 고성능 철근의 사용으로 펀칭 전단강도가 향상되었고, 휨 철근량을 감소시킬 수 있었다. 기둥 인접부 휨철근의 집중배근을 통해 철근비의 감소 때문에 작아진 강성을 회복시킬 수 있었고, 훌륭한 변형률 분포 및 균열제어 효과를 나타내었다. 또한, 기둥 인접부에 대한 강섬유 보강 콘크리트의 타설은 펀칭 전단강도의 증가와 균열 제어에 탁월한 효과를 보였다. 휨철근비 산정을 위한 유효폭은 기둥면으로부터 슬래브 두께의 2배 이상으로 확대하는 것이 합리적이라 판단된다.