• Computers and Concrete
• /
• 제34권2호
• /
• pp.179-193
• /
• 2024

The bending and buckling effect for carbon nanotube-reinforced composite (CNTRC) beams can be evaluated by developing the theory of third shear deformation (TSDT). This study examines beams supported by viscoelastic foundations, where single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) are dispersed and oriented within a polymer matrix. Four patterns of reinforcement are used for the CNTRC beams. The rule of mixtures is assessed for the material properties of CNTRC beams. The effective functionally graded materials (FGM) properties are studied by considering three different uneven distribution types of porosity. The damping coefficient is considered to investigate the viscosity effect on the foundation in addition to Winkler's and Pasternak's parameters. The accuracy of the current theory is inspected with multiple comparison works. Moreover, the effects of different beam parameters on the CNTRC beam bending and buckling over a viscoelastic foundation are discussed. The results demonstrated that the O-beam is the weakest type of CNTRC beam to resist buckling and flexure loads, whereas the X-beam is the strongest. Moreover, it is indicated that the presence of porosity in the beams decreases the stiffness and increases deflection. In comparison, the deflection was reduced in the presence of a viscoelastic foundation.

• 접착 및 계면
• /
• 제3권4호
• /
• pp.1-9
• /
• 2002

본 연구의 목적은 목분과 폴리프로필렌으로 제조한 목질-고분자 복합재료의 점탄성적 성질에 미치는 결합제, 기핵제의 영향에 대해 고찰하는데 있으며, 목분과 결합제간의 esterification 반응이 목질-고분자 복합재의 기계적 성질에 미치는 영향 또는 고찰하고자 한다. 복합재는 목분 60%와 폴리프로필렌 40%를 혼합하여 제조하였으며, DMTA (Dynamic mechanical thermal analysis)를 사용하여 damping peaks (than ${\delta}$), storage modulus (E'), loss modulus (E")를 측정하였다. 또한 XPS (X-ray Photolectron Spectroscopy)를 사용하여 목분에 MAPP를 처리하기 전과 후의 상태를 고찰하였다. DMA 시험은 온도범위 $-20{\sim}100^{\circ}C$에서 여러가지 주파수 (1, 5, 10, 25 HZ) 조건과, 승온속도 $5^{\circ}C/min$으로 실시하였다. 이 시험결과를 토대로 복합재의 활성화에너지를 구하여 결합제와 기핵제가 목분과 고분자물질간 계면의 성질에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Composites Research
• /
• 제32권2호
• /
• pp.113-119
• /
• 2019

본 연구의 목적은 자동차용 부품에 적용하기 위한 알루미늄 접합 제진 패널에 대한 기계적 특성 및 진동 특성을 도출하기 위한 것이며, 이를 위해서 알루미늄 하이브리드 소재와 알루미늄 원소재의 시험 및 시뮬레이션 결과가 상호 비교되었다. 알루미늄 제진 패널 및 알루미늄 원소재의 인장강도 평가를 통해서 알루미늄 하이브리드 소재의 인장강도 및 인장탄성계수가 알루미늄 원소재 대비 약 10% 내외로 낮음을 확인할 수 있었다. 소재 단위의 해석 및 시험을 통해서 하이브리드 소재가 원소재 대비 낮은 고유진동수를 나타냄을 확인하였고, 하이브리드 소재를 구성하는 수지의 두께가 높아질수록 손실계수가 상승됨을 확인하였다. 또한, 기계적 특성 평가 모사 시뮬레이션을 통해 시험결과와 시뮬레이션 결과가 잘 일치하며, 유한요소해석을 통한 소재의 성능예측이 가능함을 확인할 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제37권3호
• /
• pp.155-161
• /
• 2024

질화붕소나노튜브와 탄소나노튜브는 가장 대표적인 1차원 나노구조체로, 기존의 금속 및 세라믹재료에 비해 매우 뛰어난 물성을 가지고 있음이 알려지면서 다기능성 경량복합재의 강화재로 가장 큰 주목을 받아왔다. 각각 저 차원 무기나노소재와 유기나노소재를 대표하는 이들 나노구조는 우열을 가리기 어려울 정도로 뛰어난 기계적강성과 강도 그리고 열전도 특성을 가지고 있다. 따라서 구조용 복합소재 및 방열 복합재 분야에서 이 두 나노튜브의 강화효과는 고분자기지와 혼합되면서 형성되는 재료 간 계면 물성이 어떠한가에 의해 크게 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 질화붕소나노튜브와 탄소나노튜브가 복합재 내 기지와 형성하는 계면 물성에 대한 비교 연구 사례를 통해 두 나노튜브의 강화효과에 대해 고찰한다. 기계적특성을 좌우할 수 있는 계면에서의 하중전달 특성을 튜브의 인발거동과 분자모델링을 통한 상호작용 에너지를 통해 분석한 결과와 더불어, 나노튜브에 결함이 존재하는 경우 두 나노튜브가 보이게 되는 상반되는 계면특성변화에 대해 점탄성 거동을 예시로 하여 소개한다.