• Composites Research
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• 제36권5호
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• pp.369-376
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• 2023

본 연구에서는 복합소재의 기지재로 활용되고 있는 에폭시 고분자의 가교율이 항복표면에 미치는 영향을 분자동역학 해석을 통해 평가하고자 한다. 분자동역학 해석을 활용하여 가교율에 따른 에폭시 모델을 형성한 후, 상온-대기압 조건하에서 단축 변형 해석 및 평면응력 조건을 고려한 다축 변형 해석을 수행하였으며, 해석 데이터를 통하여 가교율에 따른 영률, 항복점, 항복표면, 그리고 경화지수를 도출하였다. 해석 결과, 영률 및 응력은 기존 선행 연구들에서 조사되었듯이, 가교율에 따라 증가하는 경향을 확인하였다. 다축 변형 시에는, 이러한 가교율과 도출된 응력간의 관계가 하중의 방향에 따라 의존적임을 확인하였는데, 가교율이 증가할수록 단축 인장 영역에 비해, 이축 압축 영역의 항복표면은 빠른 속도 팽창하였으며, 이로 인한 항복표면의 상이함을 관측하였다. 이를 통해, 고분자 소재의 항복 표면의 압력의존성은 소재의 가교 정도에 의존적이며, 항복이 진행될수록, 압력의 존성은 동일 소재 하에서도 변할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권8호
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• pp.562-570
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• 2018

고분자 단독으로는 얻을 수 없는 다양한 물성을 얻기 위하여 두 가지 이상의 고분자를 블렌드하는 기법을 많이 사용하고 있다. 폴리올레핀계 TPE(Thermoplastic Elastomer)는 디스플레이, 자동차, 가전제품 등에 널리 사용되고 있다. 소비자는 고감성이고 고급화된 자동차 내장부품을 요구한다. 높은 폼형성도와 흐름성이 있는 고분자소재 개발이 필요하다. 내부에 폼층이 있는 TPE은 좋은 고분자소재이다. 두 종류의 TPE 소재를 개발하였다. 첫번째 소재는 Homo-PP(PolyPropylelne)에 SEBS/Oil을 혼합하였고, 두 번째 소재는 Co-PP와 SEBS/Oil을 혼합하였다. 혼합온도는 $180^{\circ}C$, $190^{\circ}C$. $260^{\circ}C$(두번째 소재), 혼합속도는 50rpm, 혼합시간은 5분이다. TPE의 MI(Melt Index)는 PP의 MI에 영향이 있고, 혼합온도의 영향은 미미하였다. 경도와 인장탄성률은 PP의 MI와 혼합온도의 영향은 적었으나, SEBS/Oil의 비율이 높아지면 낮아졌다. 소프트터치감은 SEBS/Oil의 비율이 증가하면 증대하였다. TPE릉 자일렌으로 SEBS/Oil 층을 녹여내어 IPN(Interpenentration polymer network) 구조를 확인할 수 있었으며, Strain-harding 현상도 확인하였다. 제조한 TPE가 고무현상을 보이고, 생성된 closed cell이 안정한 상태임을 알 수 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.21-28
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• 2006

이 연구는 기존에 연구에 의하여 개발된 고인성 섬유복합 모르타르에 고로슬래그미분말을 혼입하여 연성과 강도 측면에서 보다 개선된 재료를 개발함에 목적이 있으며 이를 위해 고로슬래그미분말이 혼입한 배합에 대하여 섬유-모르타르 경계면의 마이크로역학(micromechanics)적 특성과 모르타르 매트릭스의 파괴역학(fracture mechanics)적 특성을 파악하였다. 고로슬래그미분말이 혼입된 배합의 경우에는 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 경우와 비교하여 화학적 부착은 큰 변화가 없지만 마찰부착은 10% 정도 증가하는 것을 알 수 있었다. 한편 모르타르트의 쐐기쪼갬실험을 통해 결정된 매트릭스의 파괴인성은 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 경우보다 파괴인성이 약간 증가하는 것을 알 수 있었다. 결정된 섬유-매트릭스 경계면의 마이크로역학적 특성과 모르타르의 파괴역학적 특성을 이용하여 안정상태 균열이론(steady-state cracking theory)을 배경으로 1축인장 하에서 인장변형률 경화거동을 하는 고인성 섬유복합 모르타르의 기본배합과 물-결합재비의 범위를 선정하였다. 개발된 재료는 1축 인장 하에서 변형률 경화 거동을 나타내었으며 변형률은 3.6%, 인장강도는 약 5.3MPa를 나타냈으며 이는 고로슬래그미분말을 혼입하지 않은 섬유복합 모르타르보다 뛰어난 인장 변형 성능과 놀은 인장 강도이다. 고로슬래그미분말을 혼입할 경우 마찰부착과 파괴인성이 증가하는 효과는 안정상태의 균열이론을 만족시키는 데에 오히려 장해 요인이 된다. 그러나 결과적으로는 이러한 단점을 극복하고 오히려 우수한 인장변형 성능을 나타내었다. 즉, 변형률 경화 거동으로 표현되는 높은 연성에는 악영향을 주지 않으면서 매트릭스의 강도를 향상시키는 효과를 나타낸 것이다. 이러한 우수한 수준의 성능을 보인 이유는 고로슬래그미분말을 혼입함으로써 유동성과 섬유의 분산성이 크게 증진되었기 때문인 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제15권6호
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• pp.615-620
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• 2015

고성능 시멘트 복합재료(HPFRCC)는 인장력 작용 하에 있어서 초기 균열이 발생한 이후에도 변형의 증가와 함께 응력이 증가하는 변형경화 특성과 다수의 미세 균열이 발생함으로써 균열 폭 제어 특성을 나타낸다. 그러나 국내의 HPFRCC의 연구는 단일섬유를 중심으로한 제조방법이나 경화전후의 재료적 성상에 관한 연구들이 진행되어지고 있으나 복합섬유인 HPFRCC를 실무에서 활용하기 위한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시공성 및 경제성을 고려하여 실무에서 효율적인 활용성을 검토하기 위한 방안으로 강섬유(이하 SL)와 유기섬유(이하 OL)를 조합한 복합섬유로 유동성 및 강도 등 제반 공학적 특성을 검토하고자 한다. 결과적으로 강섬유 장섬유(SL)과 유기섬유 장섬유(OL)의 복합섬유를 활용하는 HPFRCC의 제반 공학적 성능을 검토한 결과 복합섬유 혼입율 1.5%일 때 가장 우수한 것으로 판단되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권4호
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• pp.142-150
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• 2001

Automotive manufactures have taken more interests in tailored sheet metals for improving the rigidity, weight reduction, crash durability, and cost savings so that their application to auto-bodies has been increased. However, since the tailored sheet metals do not behave like un-welded sheet metals in press forming operations, the stamping engineers no longer rely only on conventional forming techniques. Futhermore, there is no clear understanding of the characteristics of welded metal which influence the overall press formability of tailored sheet metals. Recently, the computer simulations are prevailing for the evaluation of the formability. Unfortunately, the mechanical property of tailored sheet metal has to be quantitatively defined in the simulation. In this study, the analytical equations are formulated in order to find the mechanical properties of the welded metal in the tailored sheet metal welded by co$_2$laser. Based on force distribution assumption, the constitutive behavior of the welded metal is investigated using uniaxial tensile test results of base metals and tailored sheet metal. Then, the strength coefficient, work-hardening exponent, and plastic strain ratio of laser-welded metal are calculate from those of base metals and tailored sheet metal. In addition, the existence of weld defects in the welded metal is indirectly detected by examining the slop of strength coefficient of the welded metal.

• Steel and Composite Structures
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• 제35권6호
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• pp.739-752
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• 2020

This paper aims to investigate cyclic plasticity of a new type of high-performance austenitic stainless steel with both high strength and high ductility. The new stainless steel termed as QN1803 has high nitrogen and low nickel, which leads to reduction of cost ranging from 15% to 20%. Another virtue of the new material is its high initial yield strength and tensile strength. Its initial yield strength can be 40% to 50% higher than conventional stainless steel S30408. Elongation of QN1803 can also achieve approximately 50%, which is equivalent to the conventional one. QN1803 also has a corrosion resistance as good as that of S30408. In this paper, both experimental and numerical studies on the new material were conducted. Full-range true stress-true strain relationships under both monotonic and cyclic loading were obtained. A cyclic plasticity model based on the Chaboche model was developed, where a memory surface was newly added and the isotropic hardening rule was modified. A user-defined material subroutine was written, and the proposed cyclic plasticity model can well evaluate full-range hysteretic properties of the material under various loading histories.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제14권5호통권60호
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• pp.647-656
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• 2002

강교량에서 사용강재의 고강도화에 의한 구조의 경량화, 합리화는 강교량의 제작 및 가설측면에서 강교량의 경제성을 부각시키고 있다. 이러한 추세에 따라서 향후 강교량 건설에 있어서 고강도강재의 적용사례는 지속적으로 증가할 전망이다. 따라서, 교량부재에 고강도강재를 적용하기 위해서는 강재의 제작작업에서 발생하는 다양한 요인, 예를 들면 용접에 의한 용접열, 부재의 절단 및 가공에 의한 변형경화 등과 같은 강재의 용접성 및 용접이음성능을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 따라서, 본 연구에서는 현재 국내에서 생산되고 있는 SM570, POSTEN60, POSTEN80의 조질 고강도강재를 대상으로 고강도강재의 용접에 따른 용접성 및 가공성을 조사하기 위해서 용접방법별로 최고경도시험 및 경사y형용접터짐시험을 실시하였으며, 또한, 용접이음부의 인장강도, 굽힘성, 흡수에너지 및 경도를 조사하기 위해서 일련의 용접이음시험을 실시하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2007년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.71-74
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• 2007

With the changes of times the building materials tend to extend the demand for application under the special environment. Since high-ductile mortar is developed, the building materials show excellent performance like toughness, compression, tensile, and bending, etc. in the general concrete from the existing brittle point. And, recently they are widely used as repairing and reinforcing materials both at home and abroad because they are recognized as excellence like durability and fire-resistance. However, it is in a situation of creating problems in durability because it frequently happened deterioration of buildings that have already repaired and reinforced at a time when it requires reconstruction of recently deteriorated construction structure recently. Therefore, in this study improved with a more repair Material development and reinforcement of the second high-ductile mortar products for a variety of basic materials were presented want, research plans used include traditional repair materials and the newly developed PCM (polymer cement mortar) structural reinforcement type indicated that comparison. PCM analysis in order to present a rate depending on the types fiber 0, 1.2 and 2.0(%) at three levels and mixture water according to ratios of weight to Plain in the 2.0 and 1.85(kg) at two levels is set, the results were as follows. 1) This study has shown that PCM had excellent strain hardening behavior at the same time that the bending stress increased according to the fiber contents. 2) This study has shown that it had the durability performance due to the high substance transmission according to the fiber contents.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.587-596
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• 2009

섬유 가교 곡선은 섬유보강 시멘트 복합체의 인장 거동을 예측하고 분석하는데 중요한 요인이다. 이 연구의 목적은 ECC에서 섬유 배향각의 분포와 섬유 개수를 정량적으로 고려할 수 있는 섬유 가교 모델을 제시하는 것이다. 이를 위하여 먼저 섬유 배향각과 섬유 개수를 정량적으로 고려할 수 있는 섬유 가교 모델을 유도하였다. 섬유 배향각과 섬유 개수는 이미지 프로세싱 기법을 사용하여 계측하였다. 이미지 분석을 통하여 계측한 섬유 배향각에 대한 확률밀도함수와 섬유 개수는 섬유 배향각을 2차원이나 3차원에 무작위로 분포된 것으로 가정하는 것과 큰 차이를 보였다. 이는 타설방법이나 유동흐름에 따라 섬유 분포 특성이 영향을 받기 때문으로, 모델의 검증을 위해 정확한 섬유분포 특성을 파악할 필요가 있다. 따라서 이미지 프로세싱 방법으로 계측한 섬유 분포 특성을 근간으로 보강섬유의 배향각과 단면 내 섬유 개수를 고려하여 얻은 섬유 가교 곡선으로 1축 인장 거동을 모사하였다. 모사한 1축 인장 거동은 실험 결과와 유사하게 다중 균열과 변형률 경화 거동을 보이는 등 1축 인장 거동을 정확히 나타낼 수 있는 것으로 검증되었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권1호
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• pp.24-27
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• 2011

Effect of substitution of Mn for Ni on transformation behavior, shape memory characteristics and superelasticity of Ti45Ni-5Cu alloy has been investigated by means of electrical resistivity measurements, X-ray diffraction, thermal cycling tests under constant load and tensile tests. The one-stage B2-B19' transformation occurred when Mn content was 0.5 at%, above which the two-stage B2-B19-B19' transformation occurred. A temperature range where the B19 martensite exists was expanded with increasing Mn content because decreasing rate of Ms (60 K / % Mn) was larger than that of Ms' (40 K / % Mn). Ti-(45-x)Ni-5Cu-xMn alloys were deformed in plastic manner with a fracture strain of 60 % ~ 32 % depending on Mn content. Clear superelasticity was found in fully annealed Ti-(45-x)Ni-5Cu-xMn alloys with Mn content more than 1.0 at%, which was ascribe to a solid solution hardening by substitution of Mn for Ni.