• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.16-24
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• 2023

본 논문에서는 복합재료의 섬유와 기지사이의 경계면 손상을 고려한 멀티스케일 점진적 피로 손상 모델을 제안한다. 먼저 점진적인 경계면 손상을 고려하기 위해 서로 다른 4개의 경계면 상태를 정의한 미소구조 모델을 도입하였다. 각각의 상태에 대한 부피분율은 피로 하중의 사이클 수가 증가함에 따라 온전한 상태의 계면에서 완전 박리 상태의 계면으로의 전환이 일어난다. 손상된 경계면의 에쉘비 텐서(Eshelby's tensor)를 계산하기 위해 선형 스프링 모델이 사용되었으며 균질화 방법을 통해 복합재료의 유효 물성을 얻었다. 또한 복합재료의 피로거동을 묘사하기 위해 교번 응력에 대한 섬유, 기지, 그리고 섬유-기지 간의 계면 각각에 대한 손상 변수들이 정의되었고 이를 chaotic firefly 알고리즘을 통해 손상 변수를 특성화 하였다. 제안된 모델은 유한요소해석프로그램 ABAQUS의 UMAT subroutine으로 구현되어 AS4/3501-6 복합재료의 단일방향 라미네이트(unidirectional laminate) 시편들([0]₈, [90]₈,[30]₁₆)을 통해 성공적으로 검증되었다.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2013

용액 분산법을 이용하여 CNT를 균질하게 분산시켰고, CNT-폴리프로필렌 복합재료 제조를 위해 압출기와 사출기를 사용하였다. CNT 고유의 전도성을 기반으로 CNT-PP 복합재료의 내부 손상을 감지하기 위해 전기저항 측정법을 이용하였다. CNT-PP의 기계적 및 계면 물성을 확인하고 일반 PP와 비교하였다. CNT의 강화 효과로 인하여 CNT를 함유함으로서, PP 기지의 기계적 물성은 더 증가되는 경향을 확인하였다. CNT-PP 복합재료의 내부 손상을 평가하기 위해 파괴 및 굴곡실험을 진행하며, 동시에 발생되는 전기저항 변화도를 감지하여 미세손상을 평가하였다. CNT 강화제의 첨가는 좋은감지능을 보여주었다. 낮은 CNT 함유율임에도 CNT-PP 복합재료의 감지가 가능했으며, 반복 하중 실험 중 최대 임계 응력을 확인하여, 내부에 발생된 미세 파괴를 찾아 낼 수 있었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권1호
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• pp.37-43
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• 2020

Fan-out wafer level packaging (FOWLP) 재배선 적용을 위한 Ti 박막과 WPR 절연층 사이의 계면 신뢰성을 평가하기 위해, O₂ 플라즈마 전처리 및 후속 열처리 시간에 따라 90° 필 테스트를 진행하였다. O₂ 플라즈마 전처리 시간이 증가 할수록 계면 접착력이 감소하다가 유지되는 거동을 보였으며, 이는 과도한 O₂ 플라즈마 전처리가 WPR 절연층 내의 C-O-C 또는 C=O 결합을 끊어 WPR 표면이 손상을 받아 계면 접착력이 저하된 것으로 판단된다. 또한 O₂ 플라즈마 전처리를 30초 진행한 시편을 150℃ 후속 열처리 진행한 결과, 계면 접착력이 0시간에서 24시간까지는 감소하였으나, 100시간까지 유지되는 거동을 보였다. 이는 고온에 취약한 WPR 절연층이 과도한 열처리로 인해 손상되어 계면 접착력이 급격히 감소하다가 유지되는 것으로 판단된다. 따라서, 절연층 소재에 대한 최적의 플라즈마 전처리 조건을 확보하는 것이 FOWLP 재배선의 계면신뢰성 향상을 위한 핵심요소임을 알 수 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제31권6D호
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• pp.803-810
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• 2011

국내외적으로 지구 온난화와 에너지 절약에 관한 관심이 커지고 있는 가운데 아스팔트관련 산업에서도 이러한 친환경 소재 및 기술 개발에 관심을 가지고 있다. 기존 가열 아스팔트에 비해 낮은 온도에서 생산할 수 있는 기술인 중온 아스팔트는 이러한 친환경 소재관련 기술 개발의 결과로서 지속적인 개발연구의 대상이 된다. 이러한 연구대상중의 하나는 중온 아스팔트 바인더의 접착능력을 측정하는 것이다. 그리고 또한 이러한 접착능력 평가와 아스팔트 혼합물 성능을 직접 연결하는 노력도 필요하다. 본 논문은 중온 아스팔트 바인더와 골재의 접착능력에 관한 내용을 다루고 있고, 그 접착능력을 평가하기 위한 시험방법을 제시하고 있다. 본 연구에서는 기존 DSR 수분손상시험을 사용해 가열 및 중온 아스팔트 바인더와 골재사이 접착부분의 물성을 비교 평가했고, 또한 아스팔트 혼합물 성능과의 관계성을 구하기 위해 인장강도 비를 측정해서 확인해 보았다. 본 연구를 통해서 나온 결론은 다음과 같다. 기존의 수퍼페이브 표준 아스팔트 바인더 시험법에서 사용하는 선형점탄성 $G^*$ 값보다는 85% 선형점탄성 $G^*$에서의 전단응력 값이 가열 아스팔트 바인더 또는 중온 아스팔트 바인더와 골재의 접착성을 좀 더 적확하게 평가하기 위한 물성 값이 될 수 있다. 그리고 얇은 아스팔트 피막두께의 접착능력을 평가하는 것이 실재 아스팔트 바인더와 골재의 접착능력을 좀 더 잘 반영할 수 있는 방법이 될 것이다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제51권4호
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• pp.1132-1141
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• 2019

Steel-concrete-steel (SCS) sandwich structures have important advantages over conventional concrete structures, however, bond-slip between the steel plate and concrete may lead to a loss of composite action, resulting in a reduction of stiffness and fatigue life of SCS sandwich structures. Due to the inaccessibility and invisibility of the interface, the interfacial performance monitoring and debonding detection using traditional measurement methods, such as relative displacement between the steel plate and core concrete, have proved challenging. In this work, two methods using piezoelectric transducers are proposed to detect the bond-slip between steel plate and core concrete during the test of the beam. The first one is acoustic emission (AE) method, which can detect the dynamic process of bond-slip. AE signals can be detected when initial micro cracks form and indicate the damage severity, types and locations. The second is electromechanical impedance (EMI) method, which can be used to evaluate the damage due to bond-slip through comparing with the reference data in static state, even if the bond-slip is invisible and suspends. In this work, the experiment is implemented to demonstrate the bond-slip monitoring using above methods. Experimental results and further analysis show the validity and unique advantage of the proposed methods.

• Computers and Concrete
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• 제5권4호
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• pp.359-373
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• 2008

The present parametric study deals with the meso-scale modelling of concrete subjected to cyclic compression, which exhibits hysteresis loops during unloading and reloading. Concrete is idealised as a two-dimensional three-phase composite made of aggregates, mortar and interfacial transition zones (ITZs). The meso-scale modelling approach relies on the hypothesis that the hysteresis loops are caused by localised permanent displacements, which result in nonlinear fracture processes during unloading and reloading. A parametric study is carried out to investigate how aggregate density and size, amount of permanent displacements in the ITZ and the mortar, and the ITZ strength influence the hysteresis loops obtained with the meso-scale modelling approach.

• International Journal of Concrete Structures and Materials
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• 제2권2호
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• pp.99-105
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• 2008

Southern exposure test specimens were used to evaluate corrosion performance of epoxy-coated reinforcing bars in chloride contaminated concrete by electrochemical impedance spectroscopy method. The test specimens with conventional bars, epoxy-coated bars and corrosion inhibitors were subjected 48 weekly cycles of ponding with sodium chloride solution and drying. The polarization resistance obtained from the Nyquist plot was the key parameter to characterize the degree of reinforcement corrosion. The impedance spectra of specimens with epoxy-coated bars are mainly governed by the arc of the interfacial film and the resistance against the charge transfer through the coating is an order of magnitude higher than that of the reference steel bars. Test results show good performance of epoxy-coated bars, although the coatings had holes simulating partial damage, and the effectiveness of corrosion-inhibiting additives. The corrosion rate obtained from the impedance spectroscopy method is equivalent to those determined by the linear polarization method for estimating the rate of corrosion of reinforcing steel in concrete structures.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권6호
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• pp.451-458
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• 2005

The effects of fiber orientation on acoustic emission(AE) characteristics have been studied for various composite laminates. Reflection and transmission optical microscopy were used to investigate the damage zone of specimens. AE signals were classified through short time Fourier transform(STFT) as different types: AE signals with a high intensity and high frequency band were due to fiber fracture, while weak AE signals with a low frequency band were due to matrix cracking and/or interfacial cracking. Characteristic feature in the rate of hit-events having high amplitudes showed a procedure of fiber breakages, which expressed the characteristic fracture processes of notched fiber-reinforced plastics with different fiber orientations. As a consequence, the behavior of fracture in the continuous composite laminates could be monitored through nondestructive evaluation(NDE) using the AE technique.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.357-362
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• 2000

This Paper presents dynamic analysis of underground R/C Subway Structure, subjected to seismic actions. Earthquakes brought serious damage to RC subway Structure. Foe studying the collapse mechanism of underground RC Subway, seismic of a subway station is simulated in using FEM program ASP2000 of two-dimension based on the path dependent RC elastic model, soil foundation and interfacial models. The shear failure of intermediate vertical columns is founds to be the major cause of the structural collapse. According to FEM simulation of the failure mechanism, it is considered that the RC column would lose axial load carrying capacity after the occurrence of the localized diagonal shear cracks , and sudden failure of the outer frame would be followed. Specially, the shear stress in the middle slab reaches maximum shear capacity. So, the Structure would fail in the middle slab as a result of erasing the vertical ground motion computation.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제18권3호
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• pp.453-459
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• 2004

TiNi/ Al6061 shape memory alloy (SMA) composite was fabricated by hot press method to investigate the microstructure and mechanical properties. Interface bonding between TiNi reinforcement and A1 matrix was observed by using SEM and EDS. Pre-strain was imposed to generate compressive residual stress inside composite. A tensile test for specimen, which under-went pre-strain, was performed at high temperature to evaluate the variation of strength and the effect of pre-strain. It was shown that interfacial reactions occurred at the bonding between matrix and fiber, creating two inter-metallic layers. And yield stress increased with the amount of pre-strain. Acoustic Emission technique was also used to nondestructively clarify the microscopic damage behavior at high temperature and the effect of pre-strain of TiNi/ Al6061 SMA composite.