• Composites Research
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• 제15권5호
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• pp.14-18
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• 2002

본 논문에서는 정수압 환경에서 파괴인성 측정을 위한 일인자방법의 적용성을 검토하기 위해 단일방향 및 준등방성으로 적층된 $\textrm{[}0^{\circ}\textrm{]}_{88}$$\textrm{[}0^{\circ}/\pm/45^{\circ}/90^{\circ}\textrm{]}_{11s}$의 탄소섬유/에폭시 적층복합재에 있어 네 단계 정수압에 대해 탄성일인자를 층간 분리 길이의 함수로 결정 정수압 및 적층각이 탄성일인자에 미치는 영향을 검토하였다. $\textrm{[}0^{\circ}\textrm{]}_{88}$ 경우에는 0.1 MPa, 70MPa, 140MPa, 200MPa의 정수압력을 적용하였으며 $\textrm{[}0^{\circ}/\pm/45^{\circ}/90^{\circ}\textrm{]}_{11s}$에서는 0.1MPa, 100MPa, 200MPa, 300MPa의 정수압력을 적용하였다. 결과로서 탄성일인자는 정수압 및 두 경우 적층각에 의해 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. 또한 탄성일인자는 층간분리가 증가함에 따라 선형적으로 감소함을 알 수 있었다.

• 한국재료학회지
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• 제26권11호
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• pp.656-661
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• 2016

4H- and 6H-SiC grown by physical vapor transport method were investigated by transmission electron microscopy (TEM). From the TEM diffraction patterns observed along the [11-20] zone axis, 4H- and 6H-SiC were identified due to their additional diffraction spots, indicating atomic stacking sequences. However, identification was not possible in the [10-10] zone axis due to the absence of additional diffraction spots. Basal plane dislocations (BPDs) were investigated in the TEM specimen prepared along the [10-10] zone axis using the two-beam technique. BPDs were two Shockley partial dislocations with a stacking fault (SF) between them. Shockley partial BPDs arrayed along the [0001] growth direction were observed in the investigated 4H-SiC. This arrayed configuration of Shockley partial BPDs cannot be recognized from the plan view TEM with the [0001] zone axis. The evaluated distances between the two Shockley partial dislocations for the investigated samples were similar to the equilibrium distance, with values of several hundreds of nanometers or even values as large as over a few micrometers.

• Steel and Composite Structures
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• 제18권3호
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• pp.583-601
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• 2015

In the present study, the combined effects of thermal and mechanical loadings on the interlaminar shear stresses of both moderately thin and thick composite laminated beams are numerically analyzed. The finite element modelling of laminated composite beams and analysis of interlaminar stresses are performed using the commercially available software package MSC NASTRAN/PATRAN. The validity of the finite element analysis (FEA) is demonstrated by comparing the experimental test results obtained due to mechanical loadings under the influence of thermal environment with those derived using the present FEA. Various parametric studies are also performed to investigate the effect of thermal loading on interlaminar stresses generated in symmetric, anti-symmetric, asymmetric, unidirectional, cross-ply, and balanced composite laminated beams of different stacking sequences with identical mechanical loadings and various boundary conditions. It is shown that the elevated thermal environment lead to higher interlaminar shear stresses varying with the stacking sequence, length to thickness ratio, ply orientations under identical mechanical loading and boundary conditions of the composite laminated beams. It is realized that the magnitude of the interlaminar stresses along xz plane is always much higher than those of along yz plane irrespective of the ply-orientation, length to thickness ratios and boundary conditions of the composite laminated beams. It is also observed that the effect of thermal environment on the interlaminar shear stresses in carbon-epoxy fiber reinforced composite laminated beams are increasing in the order of symmetric cross-ply laminate, unidirectional laminate, asymmetric cross-ply laminate and anti-symmetric laminate. The interlaminar shear stresses are higher in thinner composite laminated beams compared to that in thicker composite laminated beams under all environmental temperatures irrespective of the laminate stacking sequence, ply-orientation and boundary conditions.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.108-114
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• 2020

Piecewise Integrated Composite (PIC) 보는 하중 유형에 따라 구간을 나누어, 각 구간마다 하중 유형에 강한 복합재료의 적층 순서를 배열한 보이다. 본 연구는 PIC 보의 구간을 머신 러닝의 일종인 k-NN(k-Nearest Neighbor) 분류를 통해 나누어 기존에 제시되었던 PIC 보에 비해 우수한 굽힘 특성을 갖게 하는 것이 목적이다. 먼저, 알루미늄 보의 3점 굽힘 해석을 통하여 참조점에서의 3축 특성(Triaxiality) 값 데이터를 얻었고, 이를 통해 인장, 전단, 압축의 레이블을 가진 학습 데이터가 만들어진다. 학습 데이터를 통해 각 면마다 독립적인 k-NN 분류 모델을 구성하는 방법(Each plane)과 전체 면에 대한 k-NN 분류 모델을 구성하는 방법(one part)을 이용하여 k-NN 분류 모델을 생성하였고, 하이퍼파라미터의 튜닝을 통하여 다양한 하중 충실도를 도출하였다. 가장 높은 하중 충실도를 가진 k-NN 분류 모델을 기반으로 보를 매핑(mapping)하였고, PIC 보에 대하여 유한요소 해석을 진행한 결과, 기존에 제시되었던 PIC 보에 비해 최대하중과 흡수 에너지가 커지는 특성을 보였다. 하중 충실도를 수동으로 조절하여 100%로 만든 PIC 보와 비교하였을 때, 최대하중과 흡수에너지가 미소한 차이가 나타났으며 이는 타당한 하중 충실도로 보여진다.

• Composites Research
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• 제35권5호
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• pp.303-308
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• 2022

PIC(Piecewise Integrated Composite)는 적층 복합재의 기계적 특성을 향상시키기 위해 다양한 적층 순서를 모자이크 방식으로 할당하여 복합 구조를 설계하는 새로운 개념이다. 또한 머신 러닝은 인공 지능의 하위 범주로, 컴퓨터가 데이터에서 지속적으로 학습하고 데이터를 기반으로 예측하는 능력을 개발한 다음 추가 프로그래밍 없이 조정하는 과정을 의미한다. 본 연구에서는 구조적 강성을 높이기 위해 기계학습을 기반으로 넓고 얇은 LCD 디스플레이를 운반 및 이송하기 위한 테이퍼 박스형 빔형 PIC 로봇 암이 설계되었다. 필수 학습 데이터는 예비 FE 해석 과정에서 유한 요소 모델 중 의도적으로 배치된 참조 요소에서 수집되었다. 또한 인장, 압축 또는 전단과 같은 지배적인 외부 하중 유형을 판단하기 위해 각 유한 요소에 대한 3축 특성 값을 얻었다. 학습 데이터를 이용하여 머신 러닝 모델을 훈련하고 평가되었으며, 정확도 레벨을 만족한 머신 러닝 모델을 이용해 요소의 로딩 유형을 예측하였다. 특정 하중 유형에 대해 우세한 것으로 알려진 세 가지 유형의 적층 각도 순서가 PIC 로봇 암에 모자이크 방식으로 할당되었습니다. 이후 굽힘형 FE 해석을 수행한 결과 PIC 로봇 암이 기존의 단일 적층 각도 순서로 제작된 복합재 로봇 암에 비해 강성이 증가된 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권2호
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• pp.265-270
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• 2013

본 논문에서는 Tsai-Wu 파손이론을 적용하여 복합재료 자전거 프레임의 경량화를 위한 강도설계에 대하여 연구하였다. 설계에 있어서 자전거 프레임의 경량화는 중요한 문제이며, 동시에 요구 강도를 만족시켜야 한다. 하중조건으로 유럽표준위원회의 EN14764 규격에 의거하여 페달, 수직, 레벨 하중조건을 적용하였다. 복합재료는 이방성을 가지므로 적절한 적층수 및 적층 순서를 결정하는 것이 중요하다. 따라서 $[0]_{8n}$, $[90]_{8n}$, $[0/90]_{2ns}$, $[{\pm}45]_{2ns}$, $[0/{\pm}45/90]_{ns}$ 의 적층에 대하여 적층수를 변화시켜가며(n=1,2,3,4) 연구를 수행하였다. 연구 결과로부터 하중 조건에 따른 자전거 프레임의 취약부와 취약적층을 확인하였고, $[0/{\pm}45/90]_{3s}$ 이 가장 적절한 적층각 모델임을 제안하였다.

• 대한안전경영과학회지
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• 제10권2호
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• pp.85-94
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• 2008

The object of this study is to investigate the penetration characteristics according to the change of stacking sequences and curvature radius in the composite laminated shell. They are staked to [02/902]S and [0/902/0]s, their interlaminar number are two and four. We are manufactured to composite laminated shells with various curvature radius. Curvature radius of composite shell is 100, 150, 200mm and ${\infty}$(it's meaning flat-plate). In general, kinetic energy after impact-kinetic energy before impact increased linearly in all specimens. Absorbed energy increased linearly as the curvature increased, and absorbed energy of [02/902]S specimen, which is small interlaminar number, was higher than [0/902/0]s specimen.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제14권3호
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• pp.345-364
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• 2002

The scaling laws for vibration response of anti-symmetrically laminated plates are derived by applying the similitude transformation to the governing differential equations directly. With this approach, a closed-form solution of the governing equations is not required. This is a significant advantage over the method employed by other researchers where similitude transformation is applied to the closed-form solution. The scaling laws are tested by comparing the similitude fundamental frequencies to the theoretical fundamental frequencies determined from the available closed-form solutions. In case of complete similitude, similitude solutions from the scaling laws exactly agree with the theoretical solutions. Sometimes, it may not be feasible to select the model which obeys the similarity requirement completely, therefore partial similitude is theoretically investigated and approximate scaling laws are recommended. The distorted models in stacking sequences and laminated material properties demonstrate reasonable accuracy. On the contrary, a model with distortion in fiber angle is not recommended. The derived scaling laws are very useful to determine the vibration response of complex prototypes by performing the experiment on a model with required similarities.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.138-139
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• 2003

Sandwich sheet samples comprising AA1050/AA1050/AA1050, AA3003/AA1050/AA3003, AA3003 AA3003 AA3003. AA1050/AA3003/AA1050, SUS430/AA3003/SUS430, AA3003/SUS430/AA3003 and SUS430/SUS430/SUS430 were cold rolled in order to clarify the evolution of strain states md textures in the sandwich samples. To investigate the effect of stacking sequences of the samples on strain and texture, the relative contribution of each layer to the total reduction was measured and textures of the mid-layer sheet of sandwich samples were determined.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권8호
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• pp.1899-1909
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• 1994

This work presents the experimental and FEM results for the free vibration of cantilevered, symmetrically and antisymmetrically laminated composite rectangular plates. The natural frequencies, mode shapes and contour plots of a number of CFRP, GFRP, DFRP-Aluminum, GFRP-Aluminum and DFRP-GFRP hybrid composite plates are experimentally obtained. Determination of Young's modulus and test procedures are described. The natural frequencies are determined for a wide range of parameters : e.g. , composite material constants, fiber angles and stacking sequences. Natural frequency and nondimensional frequency parameter results are compared with the finite element analysis and existing literatures. Agreement between experimental and calculated frequencies is excellent. The effects of varing the parameters upon the free vibration frequencies and mode shapes are discussed.