• 제목/요약/키워드: bimodal composite

검색결과 23건 처리시간 0.029초

이종입자 강화 SiC/Al7075 금속복합재료의 압축특성 및 마모특성 연구 (Mechanical Properties and Wear Performance of the Al7075 Composites Reinforced with Bimodal Sized SiC Particles)

  • 이동현;조승찬;김양도;이상관;이상복;조일국
    • Composites Research
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.310-315
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 액상가압공정을 통해 고체적율의 SiC 입자가 균일 분산된 알루미늄 금속복합재료를 제조하고, 미세조직, 기계적 특성 및 내마모 특성에 대해 분석하였다. 입자크기가 다른 이종 SiC 입자가 약 60 vol.% 이상의 체적율로 균일하게 분산된 SiC/Al7075 복합재료는 단일 SiC 입자로 강화된 복합재료에 비해 체적율이 약 12% 이상 높았으며 압축강도가 200 MPa 이상 증가하였다. 내마모시험 결과 이종 SiC 입자 금속복합재료의 경우 마모너비와 깊이가 각각 $285.1{\mu}m$, $0.45{\mu}m$이며, 마찰계수는 0.16으로 내마모 특성이 가장 우수하였다.

High performance ultrafine-grained Ti-Fe-based alloys with multiple length-scale phases

  • Zhang, Lai-Chang
    • Advances in materials Research
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.13-29
    • /
    • 2012
  • In order to simultaneously enhance the strength and plasticity in nanostructured / ultrafine-grained alloys, a strategy of introducing multiple length scales into microstructure (or called bimodal composite microstructure) has been developed recently. This paper presents a brief overview of the alloy developement and the mechanical behavior of ultrafine-grained Ti-Fe-based alloys with different length-scale phases, i.e., micrometer-sized primary phases (dendrites or eutectic) embedded in an ultrafine-grained eutectic matrix. These ultrafine-grained titanium bimodal composites could be directly obtained through a simple single-step solidification process. The as-prepared composites exhibit superior mechanical properties, including high strength of 2000-2700 MPa, large plasticity up to 15-20% and high specific strength. Plastic deformation of the ultrafine-grained titanium bimodal composites occurs through a combination of dislocation-based slip in the nano-/ultrafine scale matrix and constraint multiple shear banding around the micrometer-sized primary phase. The microstructural charactersitcs associated to the mechanical behaivor have been detailed discussed.

Experimental and Numerical Simulation Studies of Low-Velocity Impact Responses on Sandwich Panels for a BIMODAL Tram

  • Lee, Jae-Youl;Shin, Kwang-Bok;Jeong, Jong-Cheol
    • Advanced Composite Materials
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.1-20
    • /
    • 2009
  • This paper describes the results of experiments and numerical simulation studies on the impact and indentation damage created by low-velocity impact subjected onto honeycomb sandwich panels for application to the BIMODAL tram. The test panels were subjected to low-velocity impact loading using an instrumented testing machine at six energy levels. Contact force histories as a function of time were evaluated and compared. The extent of the damage and depth of the permanent indentation was measured quantitatively using a 3-dimensional scanner. An explicit finite element analysis based on LS-DYNA3D was focused on the introduction of a material damage model and numerical simulation of low-velocity impact responses on honeycomb sandwich panels. Extensive material testing was conducted to determine the input parameters for the metallic and composite face-sheet materials and the effective equivalent damage model for the orthotropic honeycomb core material. Good agreement was obtained between numerical and experimental results; in particular, the numerical simulation was able to predict impact damage area and the depth of indentation of honeycomb sandwich composite panels created by the impact loading.

고분자복합소재차체를 적용한 바이모달트램의 전기적 절연 및 접지시스템에 관한 연구 (Study about Electrical Insulation and earthing system of Bimodal Tram with Polymer Composite Body)

  • 이강원;목재균;길경석;박대원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
    • /
    • pp.1063-1064
    • /
    • 2008
  • Bimodal tram has a carbody made of polymer composite material which is good electrical insulator. As an series hybrid type, Alternating voltage generated from generator coupled with CNG engine are rectified and transformed to variable voltage ranges which are applied to electrical apparatus and ECUs equipped inside of the tram. The failures of electrical insulation between high voltage($400V{\sim}800V$) and low voltage(24V) or between different kind of voltages such as AC and DC may cause some electrical interferences to prevent from operating rightly and other safety problem. This paper have investigated about the degradation factors of the electrical insulation and the earthing method available to bimodal tram, which is effective for preventing the electromagnetic interference coming from the inside or outside of tram but need some detecting measurements of earth leakage through electrical systems.

  • PDF

$BaTiO_3$ 입자 함량이 에폭시/$BaTiO_3$ 복합 내장형 커패시터 필름의 유전상수에 미치는 영향 (Effect of $BaTiO_3$ Powder Content on the Dielectric Constant of Epoxy/$BaTiO_3$ Composite Embedded Capacitor Films)

  • 조성동;이주연;현진걸;이상용;백경욱
    • 마이크로전자및패키징학회지
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.1-9
    • /
    • 2004
  • [ $BaTiO_3$ ]분말의 양과 에폭시/$BaTiO_3$ 복합 내장형 커패시터 필름의 유전상수와의 관계를 살펴보고 이에 대해 고찰하였다. 이를 위해 $BaTiO_3$ 분말의 함량에 따른 에폭시/$BaTiO_3$ 복합 내장형 커패시터 필름의 밀도 변화와 필름의 표면 및 단면 모습을 관찰하였다. 또한 $BaTiO_3$ 분말의 함량을 높이기 위한 여러 가지 bimodal 조합에 따른 에폭시/$BaTiO_3$ 복합 내장형 커패시터 필름의 유전상수 변화를 관찰하였다. 단일 입자를 이용한 unimodal의 경우 유전상수가 가장 높게 측정된 $S_4$ 분말을 이용하여 얻을 수 있었던 유전상수의 최대값은 약 60 이었다. 최대값보다 과량의 $BaTiO_3$ 분말을 첨가하였을 경우, 에폭시/$BaTiO_3$ 복합 내장형 커패시터 필름의 유전상수가 감소하는데, 이는 과량의 분말을 수용하기 위해 생성된 기공에 의한 것이었다. Bimodal 조합의 경우 가장 큰 분말과 가장 작은 분말의 조합인 $S_5+C_1$ 조합이 $75\;vol\%$의 가장 많은 양의 분말을 넣어 가장 높은 유전상수 90 을 얻는데 성공하였다.

  • PDF

바이모달 트램의 기준접지 불균등전위에 따른 영향분석 (Effect Analysis for Inequality of Basic Grounding in Bimodal Tram)

  • 이강원;목재균;장세기
    • 한국철도학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.78-81
    • /
    • 2011
  • Generally, vehicle is insulated from the earth by rubber tire which is intrinsically the insulation material. The electrical ground of vehicle was floated in the sense of electric potential over the electric power sources. First of all, the floated electrical ground of vehicle should be equipotentially connected with the (-) line of electrical equipment. Bimodal tram has the different kinds of electric system. They must be kept insulated to each other electrically. When there is some unbalanced event or connection between them, it will invoke some errors or breakdown to electrical devices including sensors and actuators. This paper has investigated the floating ground effect of bimodal tram built with composite body and shown the effect according to the unbalanced ground of vehicle and the connection between different electric systems.

  • PDF

샌드위치 복합재 적용 바이모달 트램 차체의 설계검증을 위한 구조 성능 시험 및 해석적 비교 연구 (A Study on the Comparison of Structural Performance Test and Analysis for Design Verification of Bimodal Tram Vehicle Made of Sandwich Composites)

  • 고희영;신광복;정종철
    • 한국철도학회논문집
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.518-525
    • /
    • 2009
  • 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 바이모달 트램의 설계검증을 위한 구조 성능 시험과 유한요소 해석에 대해 기술하였다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 WR580/NF4000 유리섬유/애폭시 면재로 구성되었다. 이때, 차체 구조물의 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수직하중, 압축하중, 비틀림 및 고유진동수 시험이 각각 수행되었다. 그리고 다이얼게이지, 스트레인게이지, 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐, 응력, 고유전동수 결과에 따른 구조 안전성을 평가하였다. 그리고 Ansys v11.0을 이용하여 유한요소해석을 수행하였고, 구조 시험 결과와 비교하였다. 구조 시험 결과는 제안된 유한요소 모델을 사용한 구조 해석 결과와 처침, 응력, 고유진동수가 비교적 잘 일치함을 확인하였다.

Powder Packing Behavior and Constrained Sintering in Powder Processing of Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs)

  • Lee, Hae-Weon;Ji, Ho-Il;Lee, Jong-Ho;Kim, Byung-Kook;Yoon, Kyung Joong;Son, Ji-Won
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제56권2호
    • /
    • pp.130-145
    • /
    • 2019
  • Widespread commercialization of solid oxide fuel cells (SOFCs) is expected to be realized in various application fields with the advent of cost-effective fabrication of cells and stacks in high volumes. Cost-reduction efforts have focused on production yield, power density, operation temperature, and continuous manufacturing. In this article, we examine several issues associated with processing for SOFCs from the standpoint of the bimodal packing model, considering the external constraints imposed by rigid substrates. Optimum compositions of composite cathode materials with high volume fractions of the second phase (particles dispersed in matrix) have been analyzed using the bimodal packing model. Constrained sintering of thin electrolyte layers is also discussed in terms of bimodal packing, with emphasis on the clustering of dispersed particles during anisotropic shrinkage. Finally, the structural transition of dispersed particle clusters during constrained sintering has been correlated with the structural stability of thin-film electrolyte layers deposited on porous solid substrates.

바이모달 트램 적용 하니컴 샌드위치 복합재 패널의 저속 충격 해석 (Simulation of Low Velocity Impact of Honeycomb Sandwich Composite Panels for the BIMODAL Tram Application)

  • 이재열;정종철;신광복
    • Composites Research
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.42-50
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 바이모달 트램의 차체와 바닥재 구조 재료로 적용되는 2종류의 샌드위치 패널에 대한 충격 손상을 시험과 수치해석을 통해 상호 비교하였다. 적용된 시편은 $100mm{\times}100mm$의 크기를 가지며 저속충격시험기를 사용하여 4가지 경우의 충격에너지에 대해 시험하였다. 또한, 저속충격 조건에 따라 차체 적용 샌드위치 구조물의 저속 충격 특성을 유한요소해석으로 분석하기 위해 범용 외연유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하여 특성을 분석하였다. 이때 금속재와 복합재 재료의 손상모델, 그리고 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 재료의 유효손상모델을 제시하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하여 물성 파라메터를 획득하였고, 시험과 해석결과 충격 하중에 대한 샌드위치 패널의 손상 영역과 깊이를 비교적 잘 예측할 수 있음을 증명하였다.

탄소섬유 복합차체의 낙뢰에 대한 안전성 분석 (Safety Analysis of Carbon Composite-body Against Lightning Strikes)

  • 김성욱;박대원;길경석;목재균;한주섭
    • 한국철도학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국철도학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.321-326
    • /
    • 2008
  • Light weight of vehicles by composite materials makes possible high speed, energy saving, and low repair cost. As Bimodal Tram and Tilting Train eXpress(TTX) use carbon composite material for their bodies, safety for passengers and electrical devices against unexpected failures has been issued more than ever. Lightning strike which generates high voltages and large currents is the worst case for the safety of passengers and devices. With this background, we experimentally investigated the insulation breakdown phenomena on carbon composite materials by the application of lightning surge voltage and current. From the experimental results, we could estimate whether the composite body is safe or not for the inside passengers and devices against lightning strikes.

  • PDF