• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권2호
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• pp.296-302
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• 2010

If the fiber reinforced plastic is exposed to the moisture for a long period of time, most of moisture absorption occurs on the resin place, thus dropping cohesiveness between the molecules as the water molecules permeated between high molecular chains grant high molecular mobility and flexibility. Also as the micro crack occurs due to the permeation of moisture on the interface of glass fiber and epoxy resin, it is developed to the overall damage of interface place. Hence, the study on absorption is essential as the mechanical and physical properties of fiber reinforced composites are reduced. However, the study on absorption has the inconvenience needing to expose composite materials to fresh water or seawater for 1 month or up to 1 year. Therefore, this study has exposed fiber reinforced composites to fresh water and has developed a model with an accuracy of 98% after comparing the analysis value obtained by using ANSYS while basing on the experimental value of property decline by absorption and the basic properties of glass fiber and epoxy resin used in the experiment.

• 대한기계학회논문집A
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• 제27권4호
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• pp.623-631
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• 2003

It is considered that the application of advanced composite materials to the prostheses for the disables is important to improve their bio-mechanical performance. Particularly, energy storing foot prosthesis is mostly important to restore gait ability of the disables with low-extremity amputation since it could provide propulsion at terminal stance enhancing the disables ability to walk long distance even run and jump. Therefore, the energy storing spring of Prosthetic foot keel under cyclic bending moment use mainly of high strength glass fiber reinforced plastic. The main objective of this study was to evaluate the stacking sequence effect using the delamination growth rate(dA$_{D}$/dN) of energy storing spring in glass fiber reinforced plastic under cyclic bending moment. The test results indicated that the shape of delamination zone depends on stacking sequence in GFRP laminates. Delamination area(A$_{D}$) turns out that variable types with the contour increased non-linearly toward the damage zones.nes.

• 대한금속재료학회지
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• 제49권10호
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• pp.760-765
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• 2011

This paper presents a study of the tensile behavior of carbon and glass fiber reinforced epoxy hybrid laminates manufactured by vacuum assisted resin transfer molding (VARTM). The objective of this study was to develop and characterize carbon fiber reinforced plastic hybrid composite material that is low cost and light-weight and that possesses adequate strength and stiffness. The effect of position and content of the glass fabric layer on the tensile properties of the hybrid laminates was examined. The strength and stiffness of the hybrid laminates showed a steady decrease with an increase of the glass fabric content this decrease was almost linear. Fracture strain of these laminates showed a slight increasing trend when glass fabric content was increased up to 3 layers, but at a glass fabric content > 3 layers the strain was almost constant. When glass fabric layers were at both outer surfaces, the hybrid laminate exhibited a slightly higher tensile strength and elastic modulus due to the small amount of glass yarn pull-out.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제2권1호
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• pp.45-56
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• 2010

Polymer composite materials offer high strength and stiffness to weight ratio, corrosion resistance, and total life cost reductions that appeal to the marine industry. The advantages of composite construction have led to their incorporation in U.S. yacht hull structures over 46 meters (150 feet) in length. In order to construct even larger hull structures, higher quality composites with lower cost production techniques need to be developed. In this study, the effect of composite hull fabrication processes on mechanical properties of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composites is presented. Fabrication techniques investigated during this study are hand lay-up (HL), vacuum infusion (VI), and hybrid (HL+VI) processes. Mechanical property testing includes: tensile, compressive, and ignition loss sample analysis. Results demonstrate that the vacuum pressure implemented dining composite fabrication has an effect on mechanical properties. The VI processed GFRP yields improved mechanical properties in tension/compression strengths and tensile modulus. The hybrid GFRP composites, however, failed in a sequential manor, due to dissimilar failure modes in the HL and VI processed sides. Fractography analysis was conducted to validate the mechanical property testing results.

• Composites Research
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• 제12권1호
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• pp.47-58
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• 1999

다양한 형상 및 경계조건을 갖는 적층 복합재료 및 혼합적층 복합재료 판의 자유진동해석을 위한 실험적 연구결과에 대하여 고찰하였다. 실험에 사용한 판의 재료는 탄소섬유강화(CFRP), 유리섬유강화(GFRP) 복합재료, 알루미늄-GFRP, CFRP-GFRP 혼합적층 복합재료이다. 충격해머와 가속도계를 이용한 충격가진법을 통하여 판의 고유진동수 및 노달패턴을 얻었고, 결과는 무차원화된 진동수매개변수로 제시하였다. 복합재료의 물성, 적층강도, 판의 기하학적 형상과 경계조건 등이 복합재료 판의 진동특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 실험결과의 비교/검증을 위하여 유한요소해석을 수행하였고, 서로 잘 일치함을 보였다.

• 공업화학
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• 제23권3호
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• pp.339-343
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• 2012

우수한 기계적 강도를 가지고 있는 폴리올레핀케톤 고분자를 합성하고, 우레탄과 아미노실란으로 표면 처리 된 유리섬유를 도입하여 엔지니어링 플라스틱용 복합재료를 제조하였다. 유리섬유와 폴리올레핀케톤의 상용성을 확인하기위해 주사 전자 현미경으로 복합재료의 파단면 형상을 확인하였고, 함유된 유리섬유의 크기와 양, 그리고 바인더의 종류에 따른 복합재료의 기계적 물성을 관찰하였다. 적절한 표면처리를 한 유리섬유로 강화된 폴리올레핀케톤 복합재료는 좋은 계면 상용성을 보이며 향상된 기계적 강도를 가지고 엔지니어링 플라스틱 분야에서의 응용 가능성을 확인 할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.37-41
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• 2023

선박의 평형수처리장치 전해조 내부 용액은 해수를 전기분해 시 DSA(Dimension Stable Anode) 전극에서 생성되는 수산화물로 인하여 높은 알칼리성 분위기를 생성한다. 본 연구에서는 기존 평형수처리장치 배관에 사용되어지는 PE 코팅 강관 배관의 취약성을 대체 가능한 복합재료로써 4가지 소재를 선정하였으며, 이들 BRE(Basalt fiber reinforced epoxy), BRP(Basalt fiber reinforced unsaturated polyester), GRE(Glass fiber reinforced epoxy), GRP(Glass fiber reinforced unsaturated polyester)를 강 알칼리성 NaOH 용액에 720시간 침지 후 마찰 및 마모 시험을 통하여 재료 마찰 깊이에 따른 마찰계수와 섬유와 수지 간 계면 결합 거동을 분석하였다. 그 결과, 수지와 섬유 간의 게면 분리 현상에 대한 메커니즘을 도출하였다. 또한, 불포화폴리에스테르와 같이 상대적으로 낮은 계면 결합력의 갖는 소재의 경우, 알칼리성 용액에 침지 시간이 길어질수록 표면에서부터 시작된 열화가 내부로 급격하게 확산되어 마찰 계수의 감소로 이어지는 경향을 나타냈다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권6호
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• pp.1238-1245
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• 1988

본 연구에서는 단섬유가 첨가된 복합재료의 마찰 및 마멸특성에 대하여 보고 하고자 하며, 최근 공업용 고분자(engineering plastic)로 중오시되고 있는 PAI를 모 재로 하여 탄소섬유(graphite fiber), 유리섬유(glass fiber), TiO$_{2}$ 등이 첨가된 복합재료의 트라이볼로지(tribology) 특성에 대하여 고찰하고자 한다. 본 연구에서 사용된 복합재료에 포함된 단섬유들은 일정한 배열방향이 없이 마구잡이로 분포되어 있으며, 섬유특성에 따라 마멸메카니즘에 큰 차이가 있음을 본 연구 결과를 통하여 알 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.349-357
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• 2019

유한요소법(finite element method)은 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 더욱더 현실적으로 해석하고 예측하는 방법으로 다양한 분야의 제품 개발에 적용되고 있다. 하지만 섬유배향과 변형률 속도가 역학적 특성에 영향을 미치는 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료에 관한 수치해석을 이용한 접근 방법은 현재까지 다소 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat의 수치해석 재료 모델을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 역학적 특성을 정의하고 검증하는 것에 있다. 또한 이를 통해 좀더 현실적으로 고분자 복합재료의 거동을 예측하고자 한다. 이를 위해 다양한 고분자 중 30wt%의 단섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 섬유배향과 변형률 속도에 따른 인장 특성을 참고문헌을 통해 조사하였다. 또한 Moldflow 프로그램을 사용한 사출해석을 통해 유리섬유 배향 정보를 계산하였으며 이를 매핑(mapping) 과정을 통해 유한요소 인장 시편 모델에 전달하였다. 대표적인 유한요소 상용 프로그램 중 하나인 LS-DYNA는 유리섬유 배향과 변형률 속도에 따른 복합재료의 인장 특성을 연구하기 위해 Digimat과의 연성해석(coupled analysis)에 활용되었다. 그리고 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료를 해석하기 위한 LS-DYNA의 다양한 비등방성(anisotropic) 재료 모델들의 장단점을 서로 비교하고 평가하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.463-469
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• 2015

본 연구에서는 잣나무 곡선부재의 휨 성능을 향상시키기 위하여 Glass fiber 소재의 보강재와 낙엽송 층재로 보강한 만곡 복합집성재를 제작하였다. 잣나무 만곡집성재는 보강유무 및 보강방법에 의하여 다섯 종류로 제작되었다. 대조시험편인 Type-A는 잣나무 층재로만 제작된 시험편이며, Type-B는 최외층에 잣나무 대신 동일한 두께의 국내산 낙엽송층재로 제작한 시험편이다. Type-C는 직물형태의 glass fiber cloth가 매 층재 사이에 삽입된 시험편이다. Type-D는 glass fiber cloth가 최외층재들의 안쪽과 바깥쪽에 2장씩 보강된 시험편이다. Type-E는 sheet 타입의 GFRP를 Type-D와 동일한 위치에 1장씩 보강한 시험편이다. 휨 강도 시험 결과, Type-A의 파괴계수와 비교하여 Type-B는 29%, Type-C는 6%, Type-E는 48% 증가되었으며 Type-D는 오히려 2% 감소하였다. 파괴모드에서 Type-A와 Type-B 그리고 Type-C는 최대하중에 도달하는 순간 완전히 파단되는 경향을 보였다. 그러나 Type-D와 Type-E는 보강재에 의해 파단이 억제되어 하중의 감소가 천천히 진행되었으며, 보강재 GFRP sheet(Type-E)는 압축응력과 인장응력에 대한 보강효과가 glass fiber cloth(Type-D)보다 양호한 것으로 확인되었다.