• Elastomers and Composites
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• 제49권4호
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• pp.293-304
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• 2014

고무 공기 스프링(rubber air spring)은 자동차, 철도차량 등 수송기기의 서스펜션 장치로 사용되고 있다. 고무 공기 스프링은 고무 에어백의 압축과 팽창을 통한 탄성효과로 스프링의 역할을 한다. 고무 공기 스프링의 주요 구성요소 중 하나가 고무 슬리브(rubber sleeve)이다. 고무 슬리브는 주요 구성성분인 클로로프렌 고무와 나일론 6 코드 간의 접착이 매우 중요하다. 본 연구에서는 첨가제의 영향을 고려한 고무 슬리브의 최적 배합조성과 조건을 찾기 위해 다양한 물성시험을 하였다. 또한, 보강섬유의 최적 배향을 선정하기 위해 유한요소해석법을 이용한 수치해석을 수행하였다. 고무 공기 스프링을 제조하여 실제 차량에 장착하여 기초물성과 피로수명 및 기밀성을 시험하였다.

• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.90-95
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• 2014

복합재료의 경화 시 발생하는 수축 변형률은 복합재료 구조물 내에 잔류응력을 발생시키며 이러한 잔류응력은 spring-in, spring-out, warpage와 같은 구조물 변형의 원인이 된다. 본 연구에서는 Hexcel사의 "Hexply M21EV/34%/UD268NFS/IMA-12K" prepreg를 사용하였다. 시험편의 경화에 따른 cure shrinkage 변화를 DSC(differential scanning calorimetry)와 TMA(thermomechanical analyzer)를 이용하여 측정하였다. 수지의 수축률은 $140{\sim}240^{\circ}C$ 구간에서 $20^{\circ}C$ 간격으로 질소 분위기에서 측정하였다. 경화도는 dynamic과 isothermal DSC scanning을 통하여 측정된 반응열을 이용하여 산출하였으며, DSC 시험은 Argon 분위기에서 수행하였다. 시험결과, 열경화성 수지는 27~80% 경화도에서 급격한 수축이 일어났으며, 경화온도가 높을수록 더 낮은 경화도에서 수축이 시작되는 것을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제37권1호
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• pp.111-129
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• 2011

This paper presents a nonlinear analysis of reinforced concrete column with lap splice confined by FRP wrapping in the critical hinging zone. The steel stress-slip model derived from the tri-uniform bond stress model presented in the companion paper is included in the nonlinear frame analysis to simulate the response of reinforced concrete columns subjected to cyclic displacement reversals. The nonlinear modeling is based on a fiber discretization of an RC column section. Each fiber is modeled as either nonlinear concrete or steel spring, whose load-deformation characteristics are calculated from the section of fiber and material properties. The steel spring that models the reinforcing bars consists of three sub-springs, i.e., steel bar sub-spring, lap splice spring, and anchorage bond-slip spring connected in series from top to bottom. By combining the steel stress versus slip of the lap splice, the stress-deformation of steel bar and the steel stress-slip of bars anchored into the footing, the nonlinear steel spring model is derived. The analytical responses are found to be close to experimental ones. The analysis without lap splice springs included may result in an erroneous overestimation in the strength and ductility of columns.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제28권12호
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• pp.2426-2430
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• 2007

Dissipative particle dynamics simulations of bead-spring dumbbell models under microchannel flow were performed and the effects of the deformation on their migration behavior were discussed. Dumbbells were found to migrate toward the walls or the channel center depending on the stiffness. Stiff dumbbells migrated toward the walls. In any cases, the dumbbells were found to have a stronger tendency to move toward the channel center in more deformable conditions.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2005년도 학술발표논문집
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• pp.97-101
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• 2005

High strength concretes utilizing EVA with micro particles were prepared by varying polymer/binder mass ratio and curing conditions with a constant water/binder mass ratio of 0.3. The EVA modified concretes on the compressive and flexural strength, microstructure, ultrapulse modulus in curing condition(dry and water curing) were studied. Also, scanning electron microscope analysis(SEM) was performed to reveal the presence of polymer film and cement hydrates in the concrete. The compressive strength of the EVA modified concretes cured at water conditions ere higher than that of the EVA modified concretes cured at dry conditions. But, the flexural strength of the specimens cured at dry conditions were higher than that of the specimens cured at water conditions. Due to the interaction of the cement hydrates and polymer film, an interpenetrating network originated in which the aggregates were embedded. The curing of the polymer modified concrete involves two step of cement hydrates and polymer modification, and cement hydrates was promoted in water conditions and polymer film formation take place when water evaporates and was thereby was favored in dry conditions. By SEM analysis, influences of polymer modification was strengthening of the transition zone between the aggregate and the paste, and the porosity of transition zone decreases. By spring analysis, it could known that polymer film affects in porosity decrease and strengthening of transition zone.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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• pp.538-543
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• 2008

A roller with a shaft and hot oil paths for pressing electrodes of polymer batteries were modeled and analyzed by FEM. There are many hot oil tubes in the roller and shaft, through which $72^{\circ}C$ hot oil flows for heating the surface of a roller and shaft. Thermal deformations and temperatures distributions of the roller and shaft were calculated and a convection boundary condition on surfaces was used. The influence of existence of a groove in the shaft on the flatness of a roller surface caused by thermal deformation was investigated. In addition, the amount of spring-back of electrodes under vacuum pressure and heating was calculated after the hot rolling process. It was shown from this study that the groove in one shaft had a favorable effect on the surface flatness.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.277-278
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• 2013

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제11권3호
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• pp.707-714
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• 2016

We present a piezoelectric energy harvester with stopper-engaged dynamic magnifier which is capable of significantly increasing the operating bandwidth and the energy (power) harvested from a broad range of low frequency vibrations (<30 Hz). It uses a mass-loaded polymer beam (primary spring-mass system) that works as a dynamic magnifier for another mass-loaded piezoelectric beam (secondary spring-mass system) clamped on primary mass, constituting a two-degree-of-freedom (2-DOF) system. Use of polymer (polycarbonate) as the primary beam allows the harvester not only to respond to low frequency vibrations but also generates high impulsive force while the primary mass engages the base stopper. Upon excitation, the dynamic magnifier causes mechanical impact on the base stopper and transfers a secondary shock (in the form of impulsive force) to the energy harvesting element resulting in an increased strain in it and triggers nonlinear frequency up-conversion mechanism. Therefore, it generates almost four times larger average power and exhibits over 250% wider half-power bandwidth than those of its conventional 2-DOF counterpart (without stopper). Experimental results indicate that the proposed device is highly applicable to vibration energy harvesting in automobiles.

• 유변학
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• 제7권3호
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• pp.211-224
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• 1995

묽은 고분자 용액의선형 점탄성과 완화시간 스펙트럼에 대하여 비드수, 유체역학적 상호작용, 배제 부피와 비선형 스프링들의 영향을 비드-스프링 모델을 통하여 연구하였다. Fixman의 모델을 개량하였고, 비선형 스프링개념을 도입한후 선형점탄성에 관한 식들을 유 도하였다. 그중에서 주로 복고 점도의 크기와 위상차에 대한 BSM 파라미터들의 영향을 살 펴보았다. 실험데이터에서 진동수에 따른 위상차의 평평한 부분의 길이로부터 비드수를 Mark-Houwink 식의 지수 값으로부터 유체역학적 상호작용 파라미터를 그리고 fitting 파라 미터로써 배제 부피 파라미터와 비선형 스프링 파라미터의 함수형태로 표현되는 동적 확장 파라미터를 결정할수 있었다. 또한 광산란 실험등으로부터 배제 부피 파라미터를 결정하게 된다면 이로부터 비선형 스프링 파라미터도 결정할수 있음을 알수 있었다. 한편 불연속적인 현태인 BSM의 완화시간 스펙트럼에 미치는 BSM 파라미터들의 영향을 분석함으로써 각 파람터의 효과와 차이점을 분명히 알수 있었다. 본논문에서는 BSM에 비드수, 유체역학적 상호작용 배제 부피 그리고 비선형 스프링 효과를 동시에 적용하는 방법을 제시하였으며 이 방법을 통하여 묽은 고분자 용액의 선형 점탄성 실험 데이터를 정량적으로 설명할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권1호
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• pp.31-36
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• 2014

본 연구에서는 자동차 코일스프링을 대상으로 CFRP 복합재 재료의 적용가능성을 제시하였다. 기존 강재료를 복합재로 대체해서 대폭적인 경량화를 추구하기 위해서는 재료특성 뿐만 아니라 스프링의 설계인자들도 함께 최적화를 해야 할 것이다. 따라서 먼저 복합재 코일스프링의 전단특성을 고려해서 최대 비틀림강성을 나타내도록 45도로 와인딩한 봉 구조물을 구성하였으며, 예측된 전단탄성계수를 시험결과와 비교한 결과 매우 근사한 값을 나타내었다. 다음으로 45도로 와인딩된 CFRP 복합재 스프링의 소선직경을 결정하기 위해서 비틀림 강성을 강재와 복합재 두 재료에 대해서 동일하게 하였으며, 그 결과, 소선직경은 11.0 mm에서 17.5mm로 재료가 복합재로 변경됨에 따라서 증가되어야 한다. 마지막으로 이 같이 구성된 복합재 코일스프링의 유한요소모델을 구성해서 스프링상수를 계산하였으며, 시험결과와 비교 평가하였다.