• 대한기계학회논문집A
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• 제30권3호
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• pp.260-268
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• 2006

The micromechanical approach was used to investigate the interfacial strain distributions of a unidirectional composite under transverse loading in which fibers were usually found to be randomly packed. Representative volume elements (RVE) for the analysis were composed of both regular fiber arrays such as a square array and a hexagonal array, and a random fiber array. The finite element analysis was performed to analyze the normal, tangential and shear strains at the interface. Due to the periodic characteristics of the strain distributions at the interface, the Fourier series approximation with proper coefficients was utilized to evaluate the strain distributions at the interface for the regular and random fiber arrays with respect to fiber volume fractions. From the analysis, it was found that the random arrangement of fibers had a significant influence on the strain distribution at the interface, and the strain distribution in the regular fiber arrays was one of special cases of that in the random fiber array.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권9호
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• pp.2770-2781
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• 1996

Longitudinal shear modulus of continuous fiber reinforced 2-phase composites is predicted by theoretical and numerical analysis methods. In this paper, circular, hexagonal and rectangular shapes of reinforced fiber are considered using unit cell concept. And fiber array is regular rectangular and hexagonal fiber arrangement. Longitudinal shear modulus is a function of fiber distribution pattern and fiber volume change. It is found that the rectangular array has a higher longitudinal shear modulus than the hexagonal one. Also, the rectangular fiber shape in lower fiber volume fraction and the circular fiber shape in higher fiber volume fraction show the higher longitudinal shear modulus. And it has been found that the theoretical and numerical predictions of the longitudinal shear modulus give a good agreement with the experimental data at lower fiber volume fraction. Both the distance and stress transfer between the fibers are discussed as the major determing factors.

• 패션비즈니스
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• 제8권6호
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• pp.68-77
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• 2004

Hollow filament yarns provide better warmth to the touch, lighter in weight, increased opacity, and subtle luster compared to the regular synthetic filament yarns. However, luster properties of textile fibers or fabrics are often difficult to characterize, partly due to the fineness of the surface texture, the anisotropic nature of the weave structure, the complexity of the fiber array comprising a yarn, and the fiber structure itself. In this study, the fabric surface luster image was analyzed using image analysis methods after image acquisition. The hollow filament fiber was modeled using a three-dimensional modeling software. It was then ray-traced for comparing the virtual luster images of the hollow fiber and the regular fiber models based on shading models including photon mapping. The luster object size of the actual hollow filament fabric was smaller than that of the regular filament fabric. The shape of the luster object of the hollow filament fabric was dual peak type while that of the regular filament was single.

• 대한시과학회지
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• 제20권4호
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• pp.561-568
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• 2018

목적 : 각막실질 내 다발 구조로 이루어진 콜라겐섬유의 크기와 규칙적인 배열은 투명성과 매우 밀접한 상관성을 가지고 있다. 시뮬레이션을 이용하여 배열구조 및 콜라겐섬유층 두께에 따른 광투과율의 변화를 확인하고자 하였다. 방법 : 시뮬레이션 소프트웨어인 OptiFDTD로 각막실질 내 콜라겐섬유를 정육각형, 육각형, 사각형 및 자유형으로 각각 배열하였고 이에 따른 광투과율을 분석하였다. 사각형 배열에 대하여 시뮬레이션 공간상에 있는 콜라겐섬유의 개수가 동일할 때 밀도변화에 따른 광투과율을 확인하고 콜라겐섬유의 개수와 밀도가 변화할 때 광투과율을 조사하였다. 결과 : 콜라겐섬유의 개수가 동일할 때 사각형, 정육각형, 자유형 및 육각형의 배열구조 순서로 밀도가 작아지고, 섬유층의 두께가 두꺼워진다. 배열구조를 변화시켜 광투과율을 측정한 결과 동일한 위치의 검출기에서 측정된 광투과율은 배열구조에 관계없이 거의 유사하였다. 검출기 D0, D1, D2 및 D3에서 각각 사각형, 육각형과 사각형, 정육각형 및 정육각형 배열구조에서 최대투과율로 나타났으며, 육각형, 자유형, 육각형과 사각형 및 사각형 배열구조에서 최소 투과율로 나타났다. 하지만, 최대 투과율과 최소 투과율의 차이는 1% 이내로 거의 유사하였다. 콜라겐섬유의 개수가 동일할 때 사각형 배열구조에서 밀도변화에 따른 광투과율은 섬유층 두께가 증가할수록 광투과율은 감소하였다. 또한, 두께가 증가하면서 콜라겐섬유의 개수가 감소하였을 때 광투과율이 더 많이 감소하였다. 결론 : 콜라겐 배열구조가 변화하여도 광투과율은 배열구조와 관계없이 거의 유사하게 나타났다. 하지만, 배열구조의 변화에 따라 콜라겐섬유층의 두께가 변화하였고, 두께가 증가할수록 광투과율이 감소하였다. 즉, 광투과율은 배열구조보다는 콜라겐섬유층의 두께와 더 밀접한 관계를 가지고 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.30-37
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• 2020

단방향 연속 섬유 강화 복합소재에 대하여 섬유 배열에 따른 응력 분포 양상을 연구하기 위해 단면 형상을 대표하는 체적 요소를 생성하였다. 대표 체적 요소에 횡방향 하중을 가하였을 때, 섬유와 기지재 강성의 차이로 인해 섬유 둘레에서 응력 집중 현상이 발생하며, 섬유 간 좁은 간격 때문에 집중된 응력이 중첩되며 섬유 주변에서 높은 응력이 구해질 것이라 쉽게 예측할 수 있다. 본 연구에서는 섬유 둘레 응력 증감이 단순히 섬유 간 간격 뿐 아니라 섬유의 상대적 위치가 하중 방향과 이루는 각도에 의해서도 결정됨을 보여준다. 정규 육각 구조를 가지는 대표 체적 요소의 중앙에 위치한 섬유를 다양한 방향으로 이동시키며 횡방향 하중을 가하여, 섬유 주변 응력이 증가하거나 감소하는 양상을 유한요소해석 기법을 이용해 측정하였다. 섬유 간 거리가 최소이면서 두 섬유의 중심을 잇는 선분의 방향이 하중 방향과 일치할 때 응력이 최대로 증가하였으며, 섬유 간 거리가 최소라 하더라도 하중 방향에 수직일 때 최대 응력은 오히려 감소한다는 것을 보여준다.