• Coupled systems mechanics
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• 제11권4호
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• pp.285-295
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• 2022

Laminated composite plates are utilized extensively in different fields of construction and industry thanks to their advantages such as high stiffness-to-weight ratio. Additionally, they are characterized by their directional properties that permit the designer to optimize their stiffness for specific applications. This paper presents a numerical analysis and optimization study of plates made of composite subjected to low velocity impact. The main aim is to identify the optimum fiber orientations of the composite plates that resist low velocity impact load. First, a three-dimensional finite element model is built using LS DYNA computer software package to perform the impact analyses. The composite plate has been modeled using solid elements. The failure criteria of Tsai-Wu's criterion have been used to control the strength of the composite material. A good agreement has been found between the predicted numerical results and experimental results in the literature which validate the finite element model. Then, an Adaptive Simulated Annealing (ASA) has been used to optimize the response of impacted composite laminate where its objective is to maximize the safety factor by varying the ply angles. The results show that the ASA is robust in the sense that it is capable of predicting the best optimal designs.

• 한국염색가공학회지
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• 제28권4호
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• pp.246-252
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• 2016

In comparison to metal alloys, braided composite features a high impact resistance and crash energy absorption potential, and also it still remained competitive stiffness and strength properties. Braiding angle is one of the most important parameters which affect the mechanical behaviors of braided composite. This paper presents transverse low velocity impact failure behavior analysis on the carbon 3D triaxial braided composite tube with the braiding angle of $20^{\circ}$, $50^{\circ}$ and $80^{\circ}$. The flexural behaviour of 3D triaxial braided composite tube under bending loads was studied by conducting quasistatic three point bending test. Also, the low velocity impact responses of the braided composite tubes were also tested to obtain load-displacement curves and energy absorption. Consequently, the increase of the braided angle, the peak load also increases owing to the bigger bending stiffness.

• 한국가스학회지
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• 제2권4호
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• pp.42-46
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• 1998

소형 시험편 기술은 최소량의 재료를 사용하여 그 재료의 물리적인 거동을 특성화할 수 있기 때문에 산업설비로부터 많은 재료를 수집할 수 없는 경우에 유용한 방법이다. 본 연구에서 사용한 재료는 화력발전소 터빈로터 소재로 많이 사용되고 있는 1Cr-1Mo-0.25V강이었으며, $^630{\circ}C$에서 등온열화처리하여 5종류의 가속 열화 모사재를 만들었다. 충격시험에는 표준 시험편과 소형 시험편이 사용되었으며, 일부 소형 시험편에 소성 구속을 증가시키기 위해 측면흠을 만들어 넣었다. 표준 시험편과 소형 시험편의 충격특성을 비교하였으며 크기효과를 고찰하였고, 소형 시험편의 연성취성천이온도와 표준 시험편의 연성취성천이온도와의 상관관계를 만들었다. 따라서 소형 시험편의 충격시험결과로부터 표준 시험편의 충격특성을 추정하는 것이 가능하게 되었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권6호
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• pp.164-171
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• 2008

A modified generalized particle algorithm, MGPA, was suggested to improve the computational efficiency of standard SPH method in numerical analysis of high speed impact behavior. This method uses a numerical failure mechanism than material failure models to describe the target penetration. MGPA algorithm was more effective to describe the impact phenomena and new boundaries produced during the calculation process were well recognized and treated in the target penetration problem of a bullet. When bullet perforation problems were analyzed by this method, MGPA algorithm calculation gives the stable numerical solution and stress oscillation or particle penetration phenomena were not shown. The error range in ballistic velocity limit is less than $2{\sim}13%$ for various target thickness.

• 수산해양기술연구
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• 제30권3호
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• pp.220-226
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• 1994

In this paper the failure mechanisms of polypropylene resin composites filled with calcium carbonate particulates have been studied in the temperature range $-50^{\circ}C$ to $-50^{\circ}C$ The fillers used are both untreated and surface treated with stearic acid. The impact fracture toughness is evaluated from the impact energy absorbed divided by the uncut ligament area of the specimen. Impact fracture toughness increases as temperature is raised whether the fillers are coated or not. The static fracture toughness of these particular composites is evaluated based on the linear clastic fracture toughness of these particular composites is evaluated based on the linear clastic fracture mechanics. Static fracture toughess decreases with increasing temperature whether the fillers are coated or not. An extended stress whitened zone are observed through a large number of availabel sites for cavitation/debonding along particle matrix interface and matrix deformation.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제15권5호
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• pp.712-719
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• 2012

Penetrator with enhanced lateral effect(PELE) is a newconcept projectile, without dynamite and fuze. It consists of high-density jacket, closed at its rear end and filled with a low-density filling material. To study the explosion characteristics of PELE, by AUTODYN-3D code, the calculation models of projectile body and bullet target are established and the process of penetrating aluminum-2024 alloy target of PELE is simulated, and the scattering characteristics after penetrating aluminum-2024 alloy target of PELE are studied by different initial velocity. The explicit finite element analysis of PELE fragmentation was implemented with stochastic failure criterion in AUTODYN-3D code. As expansion of filling, the fragments were obtained velocities and dispersed laterally and further more enhancing the damage area largely. The number and shape of the PELE fragments were different depend on impact velocity and incidence angle of filling which fragment generated during penetration and lateral dispersion process.

• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 한국가스학회 1997년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.53-62
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• 1997

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권1호
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• pp.64-71
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• 2009

In this paper, a study on low-velocity impact response of honeycomb sandwich panels was done for the changes of impact location and core fabrication angles. The test specimens were made of glass/epoxy laminate facesheet and aluminum honeycomb core. Square samples of 100mm and 100mm sides were subjected under low-velocity impact loading using instrumented testing machine at three energy levels. Impact parameters like maximum force, time to maximum force, deflection at maximum force and absorbed energy were evaluated and compared for the changes of impact location and core fabrication angle. The impact damage size were measured at facesheet surface by 3-Dimensional scanner. Also, sandwich specimens after impact test were cut to analyse the failure mode.

• Composites Research
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• 제29권6호
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• pp.321-327
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• 2016

본 연구에서는 구조재로 널리 사용되는 일방향 탄소섬유강화 플라스틱 복합재 적층구조의 충격 후 압축강도에 대한 시험 및 유한요소해석을 수행하였다. 연구에서 사용된 복합재 적층판은 적층방법에 따라 2종류로 구분되며, 각 적층판에는 4가지의 충격에너지를 적용하였다. 충격 및 압축강도 시험은 미국재료시험협회 규격을 준수하여 수행하였으며 비파괴검사 방법인 C-Scan을 통해 충격손상을 분석하고 압축시험을 통해 충격 후 압축강도를 산출하였다. 충격 및 압축강도 해석은 복합재 섬유/기지/단층/적층판 수준의 손상과 파손을 점진적으로 예측할 수 있는 점진적 파손해석을 사용하였다. 접촉하중, 처짐, 충격손상, 압축강도 등에 대한 시험 및 해석결과의 비교로부터 해석결과의 타당성을 확인하였다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제7권1호
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• pp.81-93
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• 1990

1983년 5월부터 1989년 9월까지 본 영남의료원 정형외과에 대퇴골 간부골절시 사용한 금속 내 고정물의 금속 부전으로 입원한 경우 중 부전된 금속의 표면관찰이 가능한 8례에 대한 임상적 고찰 및 부전된 금속 파손 표면의 관찰을 통해 확인한 파손 원인을 요약하면 다음과 같다. 1. 금속 부전이 발생 내고정물의 종류는 압박금속판 5례, Jewett nail 1례, Rowe plate screw 1례, interlocking nail 1례였다. 2. 금속 부전의 임상적 추정에 의한 원인으로는 반대편 피질골 결손 5례, 부적절한 위치선정 1례 및 부적절한 금속선택 1례였다. 3. 금속 내고정후 금속 부전이 되기까지의 기간을 보면, 4개월이 1례, 6개월에서 12개월 사이가 6례, 3년이 1례였다. 4. 부전된 내고정물의 파손면 관찰을 통해 확인한 금속부전의 원인을 보면, 첫째, impact failure 1례 둘째, fatigue failure 6례 machining mark가 있어 이것이 stress riser로서 역할을 한 것으로 보이는 경우가 4례였으며, 이의 형태는 low consistent cyclic fatigue failure와 irregular cyclic fatigue failure의 형태를 관찰할 수 있었다. 셋째, Stress corrosion crack 1례를 관찰할 수 있었다. 5. 316L Stainless Steel은 내부식성이 좋은 금속이지만 fretting에 의해 특유의 부동태 피막이 손상되면 pitting corrosion을 일으키며 경우에 따라서는 파손의 기점으로 작용되어 failure의 주요 원인이 되기도 한다. 6. screw hole의 가공시 기계에 의한 손상 및 기구(implant) 제조 과정중 손상이 plate의 failure를 유발하는 중요한 원인이 될 수도 있다. 기계에 의한 손상은 응력을 집중시키므로 plate가 파손되기 쉽게 한다. 이상의 결과 임상적 추정에 의한 원인 이외에도 부전된 금속파손면 관찰을 통해 중요한 다른 원인을 찾을 수 있었으므로, 금속부전의 예방을 위해 앞으로 이 방향으로의 계속적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.