• 대한기계학회논문집A
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• 제33권11호
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• pp.1249-1255
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• 2009

Cord-rubber composites widely used in tires show very complicated mechanical behavior such as nonlinearity and large deformation. Three-phase(cord, rubber and the interface) modeling has been used to analyze the stress distribution in the cord-rubber composites more accurately. In this study, finite element methods were performed using two-dimensional generalized plane strain element and plane strain element to investigate the stress distribution and effective modulus of cord-rubber composites. Neo Hookean model was used for rubber property and several interface properties were assumed for various loading directions. It was found that the interface properties affect the effective modulus and the distributions of shear stress.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권5호
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• pp.583-588
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• 2010

고무의 비선형성과 대변형으로 인해 코드-고무 복합재료의 정확한 거동을 파악하기는 어렵다. 코드와 고무 사이에 제 3 의 상을 가정해서 세 가지 상에 대한 모델링을 하기도 하지만 코드-고무 복합재료 계면의 두께와 물성을 결정하기 힘들다. 본 연구에서는 2 차원 일반화된 평면변형률요소와 평면변형률요소를 사용한 유한요소법을 적용하여 여러 가지 계면 두께를 갖는 코드-고무 복합재료의 유효탄성계수와 무차원 탄성계수를 구하였다. 고무물성은 네오-후크 모델을 적용하였고 여러 가지 하중상태와 몇 가지 계면 물성치에 대한 고찰을 하였다. 그 결과 계면 물성치와 계면 두께는 코드-고무 복합재료의 비선형성과 유효탄성계수에 영향을 미침을 알수 있었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제30권2호
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• pp.77-89
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• 2018

In the case of fiber/rubber composites for tire applications, the interfacial adhesion between fiber and rubber significantly affects the physical properties of the finished products. Generally, organic synthetic fibers used for tire cords are treated with resorcinol formaldehyde latex(RFL) primer on the surface of the fiber to improve the adhesion to rubber. Changes of adhesion between rubber and tire cords might weaken as temperature rises due to overheating of car engine and friction with road. In this study, the effects of temperature on the primer treated polyketone cord/rubber composites and the changes in interfacial adhesion were investigated. Polyketone cord/rubber composites were prepared after RFL solution treatment on the surface of polyketone fibers. After that, composites was thermally aged at different temperature conditions(60, 80, 100, $120^{\circ}C$) and times(1, 5, 10, 15days). The adhesion strength of polyketone cord/rubber composite treated with RFL primer was higher than untreated composite by more than 3 times. After heat aging, the adhesion strength of untreated polyketone cord/rubber composites increased while the RFL treated polyketone cord/rubber composites decreased somewhat.

• Elastomers and Composites
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• 제37권3호
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• pp.192-194
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• 2002

Polyester cord yarns have been treated in an atmospheric-pressure nitrogen plasma reactor in order to enhance their adhesion to rubber. A thin layer or the plasma was generated in the close vicinity of the yam surface using various types or surface discharge. To assess the effect of the plasma treatment on fiber surface properties, the cord thread/rubber matrix adhesion values measured using the untreated and threads cord threads were compared. The static and dynamic adhesion of the cord thread to rubber was characterized by using the standard Henley test. The dynamic adhesion values for the reference and plasma treated fiber were $7,3{\pm}1,2\;N$ and $83,5{\pm}3,5\;N$. The surface properties were investigated by scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and electron spin resonance spectroscopy. It is concluded that both polar group interactions and increased surface area of the fibers are responsible for the improved adhesive strength.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.130-135
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• 2005

일체형 코드에서는 접촉 불량, 기계적 충격 등의 부주의한 사용에 의해 전기화재가 자주발생하고 있다. 본 논문에서는 비닐코드 및 고무코드 등의 일체형 코드의 화재확산 패턴을 조사하기 위해 벽면모델을 모의하였다. 화재진행과 확산패턴은 고속카메라를 이용하여 측정하였다. 실험결과로부터, 일체형 코드의 화재패턴은 섬광, 비산 그리고 완전이탈 순으로 진행하였다. 외부화염에 의해 비닐코드가 고무코드보다 단락이 쉽게 발생하였다. 일체형 코드가 완전 이탈이 된 경우, 비닐코드는 착화에너지가 감소함에 따라 더 이상의 화재 진전은 이루어지지 않았지만, 고무코드는 연속적으로 화재가 진행하는 것을 알 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.293-304
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• 2014

고무 공기 스프링(rubber air spring)은 자동차, 철도차량 등 수송기기의 서스펜션 장치로 사용되고 있다. 고무 공기 스프링은 고무 에어백의 압축과 팽창을 통한 탄성효과로 스프링의 역할을 한다. 고무 공기 스프링의 주요 구성요소 중 하나가 고무 슬리브(rubber sleeve)이다. 고무 슬리브는 주요 구성성분인 클로로프렌 고무와 나일론 6 코드 간의 접착이 매우 중요하다. 본 연구에서는 첨가제의 영향을 고려한 고무 슬리브의 최적 배합조성과 조건을 찾기 위해 다양한 물성시험을 하였다. 또한, 보강섬유의 최적 배향을 선정하기 위해 유한요소해석법을 이용한 수치해석을 수행하였다. 고무 공기 스프링을 제조하여 실제 차량에 장착하여 기초물성과 피로수명 및 기밀성을 시험하였다.

• Composites Research
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• 제16권4호
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• pp.1-9
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• 2003

타이어 벨트층의 층간거동을 모사하기 위하여 2층 복합적층판을 고려하였다. 벨트층내의 층간전단응력 및 변형률을 측정하기위하여 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 폭방향 전단변형률은 핀 이용법을 활용하여 측정되었다. 이들 실험 측정값은 적층판의 중앙부에서는 고전적층판이론과 그리고, 양가장자리부에서는 Kassapoglou 및 Kelsey의 이혼과 비교 하였다. 고무는 선형탄성체의 가정하였으며. 고투/코드 복한적층판은 직교이방성재질로 단순화 하였다 해석결과로부터, 층간박리의 원인인 층간전단응력은 고무내부의 양가장자리부에서 가장 큰 값을 보였다. 결과값은 중앙영역에서 고전적 층판이론과 매우 잘 일치하였으며. 양가장자리부에서는 이론값들과는 다소 차이를 보였다.

• 접착 및 계면
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• 제15권2호
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• pp.49-56
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• 2014

본 연구에서는 아연 코팅 스틸코드와 접착증진제가 적용된 배합고무와의 접착 특성을 연구하였다. 접착증진제로는 cobalt boroacylate (코발트 염), resorcinol-formaldehyde resin (RF resin) 그리고 hexamethoxymethylmelamine (HMMM)을 사용하였다. 코발트 염이 첨가된 배합고무에서는 코발트 염이 아연 코팅 스틸코드 표면에서 아연 황화물 성장을 촉진시켜 코발트 염이 포함되지 않은 배합고에 비하여 pullout force가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 코발트 염, RF resin과 HMMM을 모두 적용한 배합고무의 경우, 코발트 염은 아연 황화물 성장을 촉진시키고, RF resin과 HMMM은 배합고무의 modulus를 높여 고무 matrix로 성장한 아연 황화물을 더 강하게 interlocking하기 때문에 pullout force와 스틸코드의 고무 부착율이 가장 높게 나타난다는 것을 확인하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.109-116
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• 2000

An air spring which is a part of the railroad vehicle suspension system is used to reduce and absorb the vibration and the noise. Main components of the air spring are a cord reinforced rubber bellows, a upper plate, a lower plate and a stopper rubber spring. The characteristics of the air spring which are the load capacity, the vertical and the horizontal stiffness are determined by the configuration of the rubber bellows, the angle of cord, and the mechanical properties of cord. Computer simulations using a commercial finite element analysis codes are executed to predict and evaluate the load capacity and the stiffness. The appropriate shape and cord angle of the air spring are selected to meet the required specifications of the air spring. Several samples of the air spring are manufactured and experimentally evaluated. It is shown that the results by computer simulation arc in close agreement with the test results.

• 접착 및 계면
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• 제3권2호
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• pp.40-44
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• 2002

본 실험에서는 고무-황동 도금 스틸 코드 복합체의 접착성에 미치는 미가류 복합체의 방치 기간과 가류 복합체의 열노화의 영향을 검토하였다. 또한 이런 방치 조건에 따른 접착력 변화가 타이어 내구력에 어떤 영향을 미치는지를 평가하였다. PAD 접착 시편을 사용하여 박리 접착 강도를 측정하였다. 미가류 복합체의 방치 기간은 공장 조건에서 최대 35일이고 가류 복합체의 열노화는 $85^{\circ}C$ 항온조에서 5, 10일간 실시하였다. 박리 접착 강도는 방치일수가 길수록 하락하는 경향을 보였다. 또한 열노화 기간이 길수록 그 값은 낮았다. 박리 접착 강도가 낮을수록 타이어 내구력도 낮았고, 그 주된 원인이 수분과 열에 의한 노화가 고무와 스틸 코드의 접착력을 하락시켜 코드와 고무의 계면에서 파괴가 일어났기 때문이라는 것을 SEM관찰과 내구력 평가로 확인할 수 있었다. 즉, 스틸 코드 표면의 부식이나 접착증의 노화가 접착강도 하락에 크게 영향을 미치고 그 결과 타이어의 내구력 하락에도 직접적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.