• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.68-72
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• 1999

In an effort to construct a structure under the design principle of minimal use of materials for maximum performances, a discrete gradient structure has been introduced in laminate composite systems. Using a sequential linear programming method, the gradient structure of composites to maximize the buckling load was optimized in terms of fiber volume fraction and thickness of each layer. Theoretical optimization results were then verified with experimental ones. The buckling load of laminate composite showed maximum value with the outmost [$0^{\circ}$] layer concentrated by almost all the fibers when the ratio of length to width(aspect ratio) was less than 1.0. But when the aspect ratio was 2.0, the optimum was determined in a structure where the thickness and fiber volume fraction were well balanced in each layer. From the optimization of gradient structure, the optimal fiber volume fraction and thickness of each layer were proposed. Experimental results agreed well with the theoretical ones. Gradient structures have also shown an advantage in the weight reduction of composites compared with the conventional homogeneous structures.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.105-109
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• 2012

최근 국내에서 미국과 상호항공안전협정 체결을 위한 소형 항공기가 연구 개발 중이다. 연구 대상 항공기는 경량화 하여 연료 절감을 위해 전기체 복합재료가 적용되었다. 그러나 복합재 구조는 외부의 충격 손상에 취약한 구조이다. 따라서 항공기 구조물은 충격 손상에 대한 압축 파손 강도를 고려하여 손상 허용 설계가 반드시 수행되어야 한다. 이는 복합재 구조 항공기 인증에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 항공기 복합재 구조에 적용된 두꺼운 적층판에 대한 손상 허용 연구를 수행하였다. 두꺼운 적층판의 세 가지 형태인 손상이 없는 시편, 구멍 손상 및 충격 손상이 적용된 시편의 압축 하중 하에서 손상 허용 기준이 평가되었다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.50-61
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• 2007

The structural stiffness, strength and stability on the bodyshell and floor structures of the Korean Low Floor Bus composed of laminate, sandwich panels and metal reinforced frame were evaluated. The laminate composite panel and facesheet of sandwich panel were made of WR580/NF4000 glass fabric/epoxy laminate, while aluminum honeycomb or balsa was applied to the core materials of the sandwich panel. A finite element analysis was used to verify the basic design requirements of the bodyshell and the floor structure. The use of aluminum reinforced frame and honeycomb core was beneficial for weight saving and structural performance. The symmetry of the outer and inner facesheet thickness of sandwich panels did not affect the structural integrity. The structural strength of the panels was evaluated using Von-Mises criterion for metal structures and total laminate approach criterion for composite structures. All stress component of the bodyshell and floor structures were safely located below the failure stresses. The total laminate approach is recommended to predict the failure of hybrid sandwich composite structures at the stage of the basic design.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.141-145
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• 2005

Since the electromagnetic properties of fiber reinforced polymeric laminate composite can be tailored effectively by adjusting its composition and regulating the stacking sequence, it is plausible material for fabricating the radar absorbing structures (RAS) of desired performance. In order to design the effective electromagnetic wave (EM) absorber with the fiber reinforced polymeric laminate composite, its electromagnetic characteristics should be available and could be regulated easily in the target frequency bands. In this study, dielectric characteristics of the E-glass/epoxy laminate composites were measured by the free space method in the X-band frequency range ($8.2\;{\sim}\;12.4\;GHz$). In order to describe the dielectric behavior of laminate composites of arbitrary stacking sequences, the equivalent circuit model and the laminating equations for estimating dielectric properties were proposed, and experimentally verified. From the comparison of the predicted and measured data, the proposed method predicted well the experimentally measured data.

• 대한조선학회지
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• 제26권3호
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• pp.21-28
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• 1989

좌굴강도의 관점에서 보강된 복합적층판의 최적 적층 구조를 해석하였다. 복합적층판의 해석에서는 판두께 방향의 전단 변형 효과를 고려한 유한요소법이 적용되었고, 보강 평판의 모델은 판과 비임 요소로 구성되었으며 판의 적층 두께는 동일한 두께의 적층과 대칭으로 이루어졌다. 유리섬유의 방향을 변화시킴으로써 적층 두께의 최적구조를 얻었는데, $[-45^{\circ}/45^{\circ}/90^{\circ}/0^{\circ}]_3$을 갖는 적층판의 경우 가장 큰 좌굴하중을 얻었다. 이 경우 적층수는 8층 이상이었고, 특기할 사항은 같은 방향의 유리섬유층을 모두 함께 모아서 진술한 최적 적층의 구성에 따른 적층판이 가장 큰 좌굴 강도를 나타내었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.24-28
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• 2002

Composite reinforced fiber materials are used in lots of fields such as a part of aeronautic space, ship, machinery and so on because can make structure wished for necessary condition by control fiber direction and laminated sequence. As the use of advanced composites increase, specific techniques have been developed to repair changed composite structures. In order to repair the damaged part production high quality composite reinforced fiber are completed by control the surrounding temperature and press in autoclave. The quality is influenced heat exposure degree by chemical reaction for precessing. This study considerated influence limit of using by repair structure part and change of properties according to heat exposure degree for repairing.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.52-58
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• 2017

본 논문에서 제시한 복합재 날개 구조물의 최적설계 기법은 파손모드를 통합한 최적화 프레임 웍을 사용하여 복합재 날개 구조물의 안전율을 자동으로 계산한다. 개발된 최적화 프레임 웍은 복합재 구조물의 설계요소에 가장 큰 영향을 주는 파손모드 즉, 최초 파손모드, 좌굴 파손 모드 및 베어링-바이패스 파손을 확인하여 구축된 적층 데이터베이스 안에서 적층수를 찾아낸다. 이는 개발과정에서 수정 및 반복되는 설계 및 해석 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 설계변수는 계단형태로 이루어진 적층 데이터베이스이며 응답은 변형률, 좌굴, 볼트 주변부의 응력장이며 목적함수는 날개구조의 질량이다. 그리고 최적화 프레임 윅을 구동하는 Composite Optimizer의 해석결과를 검증하기 위하여 유한요소모델의 좌굴해석 결과와 비교하여 유효성을 검증하였다.

• Composites Research
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• 제23권5호
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• pp.15-21
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• 2010

본 연구에서는 손상된 복합재 구조의 유지 보수 방안에 대한 연구를 수행하였다. 복합재료 구조의 손상 수리 방안을 제시하고 수리 절차를 카본/에폭시 적층판 복합재 구조에 적용하여 시편 시험 및 수치 해석을 통해 분석하였다. 손상은 중량 낙하식 충격 시험기를 활용하여 복합재 구조 시편에 충격 손상으로 모사하였다. 손상된 복합재 적층판 구조는 충격 손상 부위 제거 후 외부 패치 수리 기법을 적용하여 수리하였다. 충격 손상 후 유지 보수된 시편과 손상이 없는 시편의 압축 강도를 실험적 및 해석적으로 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 유지 보수된 시편의 강도 회복 능력을 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권2호
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• pp.203-209
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• 2010

본 연구는 철도차량에 적용되는 직물 유리섬유/에폭시 적층 복합재의 피로특성 및 피로수명에 대해 평가하였다. 이때, 피로시험은 0.1의 응력비(R)와 5Hz의 주파수에서 인장-인장 하중 조건이 고려되었으며, 시험편은 카본/에폭시 플라이가 보강된 시험편과 보강되지 않은 시험편 두 가지 타입을 고려하였다. 또한, 직물 유리섬유/에폭시 적층 복합재의 피로수명을 평가하기 위해 철도차량 차체와 언더프레임에 주로 사용되는 알루미늄 6005와 비교하였다. 본 연구를 통하여 3장의 카본/에폭시 플라이가 보강된 직물 유리섬유/에폭시 적층 복합재 시험편이 보강되지 않은 기본 시험편보다 피로강도 및 피로수명이 크게 향상됨을 확인하였다.

• Advances in nano research
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• 제14권2호
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• pp.141-154
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• 2023

Effects of viscoelastic foundation on vibration of curved-beam structure with clamped and simply-supported boundary conditions is investigated in this study. In doing so, a micro-scale laminate composite beam with two piezoelectric face layer with a carbon nanotube reinforces composite core is considered. The whole beam structure is laid on a viscoelastic substrate which normally occurred in actual conditions. Due to small scale of the structure non-classical elasticity theory provided more accurate results. Therefore, nonlocal strain gradient theory is employed here to capture both nano-scale effects on carbon nanotubes and microscale effects because of overall scale of the structure. Equivalent homogenous properties of the composite core is obtained using Halpin-Tsai equation. The equations of motion is derived considering energy terms of the beam and variational principle in minimizing total energy. The boundary condition is assumed to be clamped at one end and simply supported at the other end. Due to nonlinear terms in the equations of motion, semi-analytical method of general differential quadrature method is engaged to solve the equations. In addition, due to complexity in developing and solving equations of motion of arches, an artificial neural network is design and implemented to capture effects of different parameters on the inplane vibration of sandwich arches. At the end, effects of several parameters including nonlocal and gradient parameters, geometrical aspect ratios and substrate constants of the structure on the natural frequency and amplitude is derived. It is observed that increasing nonlocal and gradient parameters have contradictory effects of the amplitude and frequency of vibration of the laminate beam.