• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.63-66
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• 2007

Structural analysis of automotive engine cover under vibration excitation is performed by finite element analysis (FEA) in order to identify the critical area of the structure. Assembly load due to the tightening of the bolts as well as the vibration excitation were considered to describe the actual loading condition. Natural frequencies of the system were extracted considering the damping effect of the structure. Dynamic analysis was performed based on the extracted natural frequency of the system. Experimental modal analysis (EMA) and measurement of strains were performed to verify the results of the analysis. Analysis results correlated closely with the experimental results. Analysis and experiments showed that contribution of the assembly load should not be ignored to predict the structural failure of the engine cover.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.1361-1366
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• 2010

본 논문은 매트릭스 수지로 PPS(Poly(phenylene sulfide))와 PP(Polypropylene)를 사용하였으며, 물리적 및 화학적 특성을 증대시키기 위해 주 첨가제로는 팽창 흑연, 합성 흑연과 보조 첨가제로는 유리 섬유, 카본 섬유, 카본 블랙을 사용하여 총 3가지의 복합소재를 제조하였다. 제조한 복합소재를 이용하여 사출 성형 및 평가 전에 CAE(Computer Aided Engineering)해석 프로그램을 통하여 해석을 하였으며, 사출성형을 통하여 사출조건(사출 압력, 가열시간, 금형온도 등)을 최적화하였다. 일반 사출성형의 경우 온도의 제한과 성형성의 한계가 있어 유동성이 낮은 복합소재의 경우 사출성형이 어렵기 때문에 이를 보완하기 위해 E-MOLD와 사출압축 기능을 함께 사용하여 복합소재의 성형성을 향상 시켰다. 사출 성형 된 각각의 최종 시편을 four point probe 장치를 사용하여 전기전도도를 측정/비교 하였고, 3가지 복합소재 중 PP/SG/CB를 혼합하여 제조한 복합소재가 성형성 및 전기전도도가 우수한 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.236-242
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• 2016

본 연구에서는 유리섬유/폴리프로필렌 기반의 열가소성 복합재의 열성형 시험 평가를 위해, 성형온도에서의 인장 및 면내 전단 물성 시험을 실시하였고, 이를 비직교 구성방정식을 이용하여 정량화 하였다. 이를 통해 실험값과 잘 일치하는 고온에서의 인장 및 전단 물성값을 수식화하여 얻을 수 있었다. 열성형 시험을 위해 반구돔 시험을 실시하였고, 이형제 사용 유무 및 홀더의 무게를 달리해가며 성형품의 최종형상을 비교하였다. 그 결과 이형제를 사용하면 성형품의 대칭성이 확보되고 주름 개선 효과에 유리하다는 것을 확인하였고, 적당한 힘의 홀딩력 제어가 필수적이라는 것을 알 수 있었다. 더 나아가 비직교 구성방정식이 고려된 열성형 수치해석을 실시하여 실험 결과와 유사한 양상을 확인할 수 있었고, 홀딩력이 낮을 수록 주름이 많아지고, 마찰력이 클수록 더 많은 펀치력을 필요로 함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1416-1422
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• 2001

The objective of this work was to characterize mechanical properties of thermoplastic composites with various forming conditions in compression molding. Randomly oriented long glass fiber reinforced polypropylene(PP) was used in this work. The composite materials contained 20%, 30%, and 40% glass fiber by weight. Compression molding was conducted at various mold temperatures and charge sizes. The temperatures on the mold surface and at the material in the mid-plain were monitored during the molding. Differential Scanning Calorimeter was used to measure crystallinity at both in-side and out-side of the sheet material. Crystallinity at each temperature was also measured by X-ray diffractometer. Dimensional stability was studied at various conditions with the spring forward angle. Among the processing parameters, the crystallization time at the temperature above 130$^{\circ}C$, was found to be the most effective. Spring-forward angle was reduced and the tensile modulus was increased as the mold temperature increased.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.8-14
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• 1999

본 연구는 고상 성형된 유리섬유 강화 폴리프로필렌의 충격강도에 대한 연구와 성형동안의 재료거동에 대한 미시적 관찰을 행하고자 하였다. 재료의 충격강도 측정을 위해 노치가 없는 시편을 가지고 Izod충격시험을 행하였다. 충격시험에 사용된 복합재료는 중량비로 20%, 30%와 40%의 유리섬유를 함유한 재료이다. 고상 성형품의 성형변형률에 따른 충격강도의 변화를 연구하기 위해 충격시편은 10%, 20% 및 30% 변형률까지 인장 성형 후 제작되었다. 성형온도에 따른 제품의 충격강도의 변화를 살펴보기 위하여 $100^{\circ}C$, $125^{\circ}C$ 및 $150^{\circ}C$에서 성형을 행하였다. 성형된 시편의 충격강도는 유리섬유의 함유량이 증가함에 따라서 증가함을 보였다.

• 폴리머
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• 제34권4호
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• pp.352-356
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• 2010

2개의 종횡비에 의해 특징지어진 3차원 타원체를 사용하여 PP복합체의 충전제 형태와 함량이 열팽창률에 미 치는 영향에 대해 Lee와 Paul에 의해 제안된 이론적인 값과 실험적인 결과값이 비교분석되었다. 충전제의 형태는 구형에 황산바륨을, 섬유형에는 유리섬유를, 판상형에는 운모를 사용하였다. 실험의 결과로서 구형을 갖는 황산바륨 은 종횡비가 1의 값을 갖고 이론과 같이 열팽창률이 감소하였다. 유리섬유의 경우 함량증가에 따라 종횡비는 42, 37, 25, 20으로 감소하였으며 종단방향에선 열팽창률이 감소하였지만 수직방향에서는 증가하였다. 운모의 경우 그 함량증가에 따라 모두 종단방향과 횡단방향에서 감소하고 수직방향에서 증가하였다. 종횡비의 값은 각각, $\rho_\alpha$=13.5, $\rho_\beta$=1.8이었다.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.346-352
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• 2020

열가소성 복합재료는 수송용 기기의 구조용 소재로써 적용 분야가 확대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유리섬유(GF) 함량 차이에 따른 연속섬유 강화 GF/폴리프로필렌(PP)의 기계적 물성 및 함침성에 대한 평가를 진행하였다. GF 함량이 다른 GF/PP 복합원사를 제조하고 이를 이용하여 연속가압공정법으로 연속섬유 강화 GF/PP 중간재를 제조하였다. GF 함량에 따른 연속섬유 강화 GF/PP 복합재료의 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 평가하였다. 전계방사형 주사전자현미경을 이용하여 인장파괴 된 GF/PP의 형태를 분석하여 GF 함량에 따른 파괴거동을 확인하였고, 동적기계분석 및 층간전단강도 측정 결과를 바탕으로 GF 함량에 따른 함침성 차이를 확인하였다. 궁극적으로 GF/PP 50 wt.% 복합재료 조건에서 기계적 강도와 함침성이 가장 안정화됨을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.317-322
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• 2018

다양한 산업군에서 복합재료를 적용한 제품개발을 진행하고 있는 상황이며, 재활용이 가능한 장점으로 인해 열가소성 복합재료에 대한 개발이 활발하다. 장섬유 강화 열가소성 플라스틱(Long fiber thermoplastic, LFT)의 형태도 있지만, 연속섬유를 이용한 열가소성 복합재료(Continuous fiber thermoplastic, CFT)에 대한 활용도 증가하고 있다. 본 연구에서는 CFT를 제작할 때 사용되는 강화섬유의 제직 패턴에 따른 영향으로 CFT의 인장, 굴곡, 충격 강도의 변화를 확인하고자 하였다. 복합재료의 물성이 강화섬유의 제직 패턴에 의해 달라지는 원인을 기계적인 물성으로도 평가하였고, CT 촬영기법을 이용하여 내부 기공발생과 섬유 제직패턴과의 상관관계를 분석하였다. CFT의 경우 열가소성 필름이 섬유 로빙 내로 함침되는 수준이 낮기 때문에, 공극의 발생률이 높은 문제가 있다. 섬유 로빙과 로빙사이의 계면이 $100{\mu}m$ 수준으로 조밀하게 형성될 수 있는 평직 섬유 패턴이 CFT의 성형성 및 기계적 물성을 안정화시키는 강화섬유의 조직임을 검증하였다.

• 폴리머
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• 제34권4호
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• pp.346-351
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• 2010

복합체의 기계적 물성 중에서 특히 충전제 형태와 함량에 따라 폴리프로필렌 복합체의 모듈러스 변화에 미치 는 영향에 관해 연구하였다. Eshelby의 중첩원리를 바탕으로 Lee와 Paul에 의해 제안된 두 개의 종횡비, ${\rho}_\alpha=a_1/a_3$과 ${\rho}_\beta=a_1/a_2$를 가지고 분석한 3차원 타원체의 이론적 예측을 실험값과 비교 분석하였다. 충전제의 형태를 SEM을 이용해 관찰하였고, 종횡비는 통계적 방법으로 계산하였다. 구의 형태를 띠는 황산바륨의 횡단방향과 종단방향의 모 듈러스가 이론적 예측과 유사한 결과를 보였다. 유리섬유의 경우 충전제의 함량이 증가함에 따라 $x_1$방향의 모듈러스 가 증가하였지만, $x_3$ 방향의 증가는 상대적으로 작았다. 또한, 2개의 종횡비가 기계적 물성에 미치는 영향에 대해 운모를 가지고 연구하였다.

• Composites Research
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• 제28권3호
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• pp.112-117
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• 2015

Mechanical properties of nonwoven alfa fiber based reinforced biocomposite were evaluated to assess the possibility of using it as a new material in engineering applications such as orthopedic application. Samples were fabricated by needle punching, thermal bonding and Hydroentanglement, by blending alfa fibers with wool fibers or Polypropylene fibers. The mechanical properties were tested and showed that the nonwoven NW3 (alfa fiber/PP/PLA, with hydroentanglement) is the best. It has a value of stress at break of 1.94 MPa, a strain of 54.2% and a young's module of 7.95 MPa, in a production normal direction. A biocomposite has been made with NW3 mixed with PMMA matrix. The use of nonwoven based alfa fiber in reinforcing the composite material increases its rigidity and the tensile strength; the elongation was found to be 1.53%, the Young's Module of 1.79 GPa and the tensile at break of 15.06 MPa. Results indicated that alfa fibres are of interest for low-cost engineering applications and can compete with glass fibres in orthopedic application.