• 대한기계학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.87-95
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• 1989

본 연구에서는 국내산 비규칙성 짧은 섬유로 강회된 SMC 복합재료의 피로파괴 특성에 대한 기초자료로서 피로균열의 진전특성을 나타내는데 기존파괴 역학의 적용여부를 살펴보며, 서로 다른 피로모드 상태 하에서 하중크기의 상태에 따른 피로균열진전의 특성을 나타내었으며, 또한 주사형 전자현미경(scanning electron microscope)을 사용한 파단면 관찰을 통해 파괴 메카니즘을 살펴보았다.

• Steel and Composite Structures
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• 제50권2호
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• pp.237-247
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• 2024

Research on interfacial crack formation in orthotropic bi-materials has experienced a notable increase in recent years, driven by growing concerns about structural integrity and reliability. The existence of a crack at the interface of bi-materials has a substantial impact on mechanical strength and can ultimately lead to fracture. The primary objective of this article is to introduce a comprehensive analytical model and establish stress relationships for investigating interfacial crack between two non-identical orthotropic materials with desired crack-fiber angles. In this paper, we present the application of the Interfacial Maximum Tangential Stress (IMTS) criterion, in combination with the Reinforcement Isotropic Solid (RIS) model, to investigate the behavior of interfacial cracks in orthotropic bi-materials under mixed-mode I/II loading conditions. We analytically characterize the stress state at the interfacial crack tip using both Stress Intensity Factors (SIFs) and the T-stress term. Orthotropic materials, due to their anisotropic nature, can exhibit complex crack tip stress fields, making it challenging to predict crack initiation behavior. The secondary objective of this study is to employ the IMTS criterion to predict the crack initiation angle and explore the notable impact of the T-stress term on fracture behavior. Furthermore, we validate the effectiveness of our approach in evaluating Fracture Limit Curves (FLCs) for interfacial cracks in orthotropic bi-materials by comparing our FLCs with relevant experimental data from existing literature.

• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.45-53
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• 2003

본 논문에서는 이차 본딩으로 접착된 복합재료-복합재료 Single-Lap 조인트 시편에 대해 인장 시험 및 수치해석을 통해 그 파손 특성을 조사하였다. 시편시험에서는 시험 중에 CCD 카메라 및 AE 센서를 이용해 초기 균열의 발생 및 진전양상에 대한 시험적인 관찰을 수행하였다. 시편에 대해 기하비선형 유한요소해석 및 VCCT(Virtual Crack Closure Technique)기법을 이용해 시편의 거동 및 변형율에너지방출률을 계산하고 세 가지 관찰된 초기 균열 모드에 대해 파손강도를 계산하였다. 인장시험에서 초기 균열은 모서리 계면 균열, 측면 계면 균열 및 층간 분리 균열의 세 가지 형태로 최종 파손의 60∼90% 하중에서 발생하였다. 주된 파손 모드는 접착제 계면 파손(adhesive failure) 및 적층판의 첫 번째 및 두 번째의 층간 분리 파손이었다. 두꺼운 접착제 층을 갖는 시편들은 초기균열이 낮은 하중에서 발생하였지만 균열진전에 대한 저항성 및 파손하중은 높게 나타났다. 층간분리파손은 주로 두꺼운 접착제의 경우에 발생하였다. 세 가지 초기 균열 모드에 대해 변형률에너지방출률은 Mode I의 G값이 Mode II의 G값보다 크게 계산되었다. Mode I 및 전체 G값은 측면 계면 균열, 모서리 계면 균열, 층간분리 균열의 순서로 크게 계산되었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-7
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• 1999

교류전위차법 (alternating current potential drop : ACPD)을 이용하여 이차원 표면균열을 갖고 있는 상자성체 (paramagnetic material)의 모드 I (opening mode) 응력확대계수($K_I$)를 실험적으로 평가하기 위하여 하중에 따른 교류전위차 변화(change in ACPD)를 연구하였다. 아울러 하중에 의한 전위차 변화의 원인 그리고 전위차 변화에 미치는 자속(magnetic flux) 탈자(demagnetization) 및 균열길이의 영향을 연구하였다. 상자성체의 교류전위차는 인장하중을 증가시킬수록 선형적으로 감소하였다. 전위차 감소의 원인은 균열선단 주위의 도전율(conductivity)이 인장하중의 증가에 따라 증가하고 이는 시험편의 저항과 내부 인덕턴스를 감소시키기 때문이다. 도전율의 변화는 균열선단 주변의 응력상태에 의존하기 때문에 일정 $K_I$ 변화에 따른 전위차 변화량은 균열길이에 의존하지 않는다. 하중에 의한 전위차변화량은 시험편 주위의 자속의 유무에 영향을 받지만 탈자의 유무에는 영향을 받지 않는다.

• 한국재료학회지
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• 제10권8호
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• pp.551-557
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• 2000

구리계 리드페임의 표면에 흑생산화물을 형성시키기 위하여 알칼리 용액에 담궈 산화시킨후 EMC(epoxy molding compound)로 몰딩하였고 기계적 가공을 하여 SDCB(sandwiched double-cantilever beam) 및 SBN(sandwiched Brazil-nut)시편을 만들었다. SDCB와 SBN 시편은 리드프레임/EMC 계면의 접착력을 각각 준 mode I 하중 및 혼합모드 하중 하에서 파괴인성치로 측정하기 위하여 고안되었다. 파괴경로를 밝혀내기 위하여 접착력 츨정 후에 얻어진 파면에 대하여 glancing-angle XRD, SEM, AFM, EDS 및 AES를 이용하여 분석하였다. SDCB 실험 후의 파면은 파괴되는 양상에 따라 세 가지 형태로 나눌 수 있었으며, 각 형태는 리드프레임의 접착전 표면 산화물 형성 상태와 밀접한 관계가 있었다. SBN 실험 후의 파면은 균열에서 가까운 부분과 먼 부분으로 나누어지는 특징을 보였는데, 이는 동적 파괴 효과(dynamic fracture effect)에 기인하는 것이라 생각된다. 또한 위상각에 따라 확실히 다른 파괴 양상을 보였는데, 이는 위상각에 따라 mode II 성분이 변하기 때문으로 생각된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.694-702
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• 2007

The SSWM(Software Switching Mechanism) of I-processor concept using non-real time in-house software simulation program is an effective method in order to develop the flight control law in desktop or HQS environment. And, this system has some advantages compare to HSWM(Hardware Switching Mechanism) such as remove the time delay effectiveness and reduce the costs of development. But, if this system loading to the OFP(Operational Flight Program), the OFP guarantee the enough throughput in order to calculate the two control law at once. Therefore, the HSWM(Hardware Switching Mechanism) of 2-processor concept is necessary. This paper addresses the concept of HSWM of the HQS-PC interface using TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) communication based on flight control law of advanced supersonic trainer. And, the fader logic of TFS(Transient Free Switch) and stand-by mode of reset '0' type are designed in order to reduce the abrupt transient response and minimize the integrator effect in pitch axis. The result of the analysis based on HQS pilot simulation using HSWM reveals that the flight control systems are switching between two computers without any problem.

• 한국표면공학회지
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• 제32권6호
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• pp.647-657
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• 1999

Due to the inherently poor adhesion strength of Cu-based leadframe/EMC (Epoxy Molding Compound) interface, popcorn cracking of thin plastic packages frequently occurs during the solder reflow process. In the present work, in order to enhance the adhesion strength of Cu-based leadframe/EMC interface, black-oxide layer was formed on the leadframe surface by chemical oxidation of leadframe, and then oxidized leadframe sheets were molded with EMC and machined to form SDCB (Sandwiched Double-Cantilever Beam) and SBN (Sandwiched Brazil-Nut) specimens. SDCB and SBN specimens were designed to measure the adhesion strength between leadframe and EMC in terms of critical energy-release rate under quasi-Mode I ($G_{IC}$ ) and mixed Mode loading ($G_{C}$ /) conditions, respectively. Results showed that black-oxide treatment of Cu-based leadframe initially introduced pebble-like X$C_2$O crystals with smooth facets on its surface, and after the full growth of $Cu_2$O layer, acicular CuO crystals were formed atop of the $Cu_2$O layer. According to the result of SDCB test, $Cu_2$O crystals on the leadframe surface did not increase ($G_{IC}$), however, acicular CuO crystals on the $Cu_2$O layer enhanced $G_{IC}$ considerably. The main reason for the adhesion improvement seems to be associated with the adhesion of CuO to EMC by mechanical interlocking mechanism. On the other hand, as the Mode II component increased, $G_{C}$ was increased, and when the phase angle was -34$^{\circ}$, crack Kinking into EMC was occured.d.

• Smart Structures and Systems
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• 제5권3호
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• pp.209-221
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• 2009

A control algorithm for seismic protection of building structures based on the theory of variable structural control or sliding mode control is presented. The paper focus in the design of sliding surface. A method for determining the sliding surface by pole assignment algorithm where the poles of the system in the sliding surface are obtained on-line, based on the frequency content of the incoming earthquake signal applied to the structure, is proposed. The proposed algorithm consists of the following steps: (i) On-line FFT process is applied to the incoming part of the signal and its frequency content is recognized. (ii) A transformation of the frequency content to the complex plane is performed and the desired location of poles of the controlled structure on the sliding surface is estimated. (iii) Based on the estimated poles the sliding surface is obtained. (iv) Then, the control force which will drive the response trajectory into the estimated sliding surface and force it to stay there all the subsequent time is obtained using Lyapunov stability theory. The above steps are repeated continuously for the entire duration of the incoming earthquake. The potential applications and the effectiveness of the improved control algorithm are demonstrated by numerical examples. The simulation results indicate that the response of a structure is reduced significantly compared to the response of the uncontrolled structure, while the required control demand is achievable.

• 한국세라믹학회지
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• 제28권1호
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• pp.19-19
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• 1991

인장/비틀림 조합을력하에서 하중경로에 따른 Al₂O₃튜브 시편의 파괴거동을 조사하였다. 인장 후 비틀림을 한 하중경로(I)에서의 거시적인 균열의 전파방향과 파괴강도는 최대 주응력 파괴조건과 일치하였다. 전단응력(τ)/인장응력(σ)의 비가 일정한 하중경로(Ⅱ)에서의 거시적인 균열의 전파 방향은 최대 주응력 파괴조건과 일치한, 최대 주응력 파괴강도는τ/ σ의 비에 다라 일축인장 파괴 강도보다 증가 또는 감소하였다. Welbull 이론은 수누 비틀림에서의 최대 주응력 파괴 강도가 일죽이장 파괴강도보다 증가함은 예측하였으나, 하중경로(Ⅱ)에서 파괴 강도가 감소함은 예측할 수 없었다. 파괴강도가 일죽인장 파과강도보다 증가 또는 감소하는 현상은 미세조직의 관찰로 부터 미세결함면에 존재하는 전단응력이 파괴에 미치는 영향으로 설명하였다. 끝으로, 인위적 균열에서의 파괴 조건과 인장/비틀림 조합응력하의 Al₂O₃튜브 시편의 파괴 실험치에 근거한 새로운 경험식을 제안하였다. 제안된 파괴 조건식은 하중경로에 따른거시적인 균열의 전파방향과 파괴강도의 실험치와 잘 일치하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제1권1호
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• pp.25-35
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• 2007

In this paper, the interlaminar crack problems of a fiber metal laminate (FML) under generalized plane deformation are studied using the theory of anisotropic elasticity. The crack is considered to be embedded in the matrix interlaminar region (including adhesive zone and resin rich zone) of the FML. Based on Fourier integral transformation and the stress matrix formulation, the current mixed boundary value problem is reduced to solving a system of Cauchy-type singular integral equations of the 1st kind. Within the theory of linear fracture mechanics, the stress intensity factors are defined on terms of the solutions of integral equations and numerical results are obtained for in-plane normal (mode I) crack surface loading. The effects of location and length of crack in the 3/2 and 2/1 ARALL, GLARE or CARE type FML's on the stress intensity factors are illustrated.