• 제목/요약/키워드: 굽힘강성

검색결과 222건 처리시간 0.023초

MEMS 박막의 푸와송 비 측정을 위한 미소굽힘기법 (Nano-bending method for the measurement of the Poisson's ratio of MEMS thin films)

  • 김종훈;김정길;연순창;전윤광;한준희;이호영;김용협
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제31권2호
    • /
    • pp.57-62
    • /
    • 2003
  • MEMS(미소전기기계시스템) 박막의 푸와송비 측정을 위한 미소굽힙기법이 제안되었다. 푸와송비 측정에 민감한 쌍원시편(두 개의 원모양)을 설계하고 표면미세가공 공정을 사용하여 제작하였다. 미소압입기로 하중을 가한 쌍원시편의 하중-변위 곡선을 분석하여 푸와송비를 측정할 수 있었다. 제안도니 미소굽힘기법은 표면미세가공에 적합하여 소자제작과정에서의 동시측정이 가능하고(in-situ measurement), 소자가 위치해 있는 작은 영영에서의 물성을 국부적으로 측정할 수 있는 장점이 있다. 제안된 기법을 검증하기 위하여 저압화학기상증착법에 의하여 증착된 2.3㎛ 다결정실리콘(Poly-silicon)의 푸와송비를 측정하였다. 실험에 사용된 다결정실리콘막의 푸와송비는 0.2569 이고 쌍원시편의 강성에 대한 측정표준편차는 2.66% 이었다.

BGF/PLA 복합재료를 이용한 골절치료용 고정판의 체액 노출 조건에 따른 성능평가 (Performance Evaluation of Bone Plates Consisted of BGF/PLA Composite Material according to Body Fluid Exposure Conditions)

  • 정경채;한민구;;장승환
    • Composites Research
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.21-25
    • /
    • 2017
  • 본 연구에서는 일방향 생분해성 유리섬유(BGF)와 친환경 생분해성 수지인 폴리락트산(PLA)을 이용하여 골절치료용 복합재료 고정판을 제작하고 체액 노출에 따른 고정판의 성능 변화를 확인하고자 $50.0^{\circ}C$ 온도조건으로 설정된 인산완충식염수(PBS)에 제작된 생분해성 고정판을 0~3주 동안 노출시켜 질량 변화를 측정하고 4점 굽힘 실험을 수행하였다. 굽힘 강성, 수분 흡수율, 그리고 질량 감소율과 같은 기계적 특성 변화를 파악하였으며 실험 결과로부터 노출 기간이 증가함에 따라 고정판을 구성하고 있는 생분해성 재료들의 손실로 인해 기계적 물성이 서서히 저하되는 경향을 보이는 것을 확인하였다.

회전 외팔보의 굽힘 진동해석 (Bending Vibration of Rotating Cantilever Beams)

  • 유홍희
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.891-898
    • /
    • 1992
  • 본 연구에서는 기존의 방식들의 단점들을 극복할 수 있고 회전하는 외팔보의 굽힘 진동 특성을 효과적으로 정확하게 예측할 수 있는 일관성 있고 간명한 방법을 제 시하는 것을 목적으로 한다. 참고문헌(9-11)에서는 회전하는 외팔보의 선형 운동방정 식을 복합 변형변수를 이용하여 구하고 있는데 이러한 동적모데링은 참고문헌(4-8)에 서와 같은 불필요한 원심력의 내재적 대입과정을 통한 2단계 운동 방정식 유도를 피할 수 있어 과정의 일관성과 간명성을 제공할 수 있음을 보였다. 본 연구에서는 이들 연구 결과에 근거하여 진동해석을 위한 방법을 제공하고 결과를 도출 분석 비교하는 것을 그 내용으로 한다.

스마트 스킨 구조물 시편의 유한요소 해석 (FEM Analysis of Smart Skin Structure Specimen)

  • 전지훈;황운봉
    • Composites Research
    • /
    • 제16권4호
    • /
    • pp.59-65
    • /
    • 2003
  • 샌드위치 구조물의 응용된 형태인 스마트 스킨 구조물을 ABAQUS로 유탄요소 해석하였다. 심재로 쓰이는 하니컴은 일반적으로 두께 방향 강성 및 전단 강성만 제작회사에 의하여 제공된다. 이를 바탕으로 하니컴 재료의 물성을 추정하여 다른 방향의 제공되지 않는 물성을 계산하였고, 이를 유탄요소 해석시 물성 자료로 적용하였다. 또한, 스마트 스킨 구조물의 좌굴 및 3점 굽힘 거동을 유한요소 해석하였으며, 기존의 실험결과 및 이론값과 비교 분석하였다. 비교적 결과가 잘 일치하였다. 본 연구를 통하여서 하니컴의 물성을 상용 패키지에 적용하는 방법 및 타당한 근거를 제시하였고, 이 결과를 바탕으로 스마트 스킨 구조물을 상용패키지로 유한요소 해석시 지침을 제시할 수 있다

유한요소 해석을 통한 레이디얼 빔 커플링의 설계인자 분석 (Design Parametric Analysis of Radial Beam Coupling using Finite Element Analysis)

  • 이치범;박영일
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.537-543
    • /
    • 2013
  • In this paper, a novel radial beam coupling model was proposed and the design parameters were studied for the efficient transmission of torque. To develop a high performance radial beam coupling, an analytical way to predict the performance in design phase is required. One of the best ways to estimate the performance of the coupling without manufacturing is to evaluate the stress and torsional stiffness by building a finite element model with a special attention to the radial beam cutting part. For the best results of FEA, the material properties were obtained through testing. To verify the reliability of finite element model, the results of FEA were compared with the experiments. The main design parameters of radial beam cutting width, radial beam cutting depth, and radial beam cutting direction were considered for the performance of radial beam coupling.

유연식 라이저에 대한 유한요소법과 이론적 방법에 의한 구조 거동의 비교 연구 (A Comparison Study of Structure Behavior of Flexible Riser Using Numerical and Theoretical Methods)

  • 임기호;장범선;유동현
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제53권4호
    • /
    • pp.258-265
    • /
    • 2016
  • A flexible riser consists of several layers which have different materials, shapes and functions. The layers designed properly can take the design load safely, and each property of layer provides a complexity of flexible riser. Such complexity/unit-property is an input for global analysis of flexible riser. There are several approaches to calculate the complexity of flexible riser, those are experimental, numerical and theoretical methods. This paper provides a complexity from numerical and theoretical analysis for 2.5 inch flexible riser of which details and the experimental data are already produced under tension, external pressure, and bending moment. In addition, comparison of stiffness and stress are also provided. Especially, analysis of stress could lead to researches on ultimate strength or fatigue strength of flexible risers.

딤플형 내부 구조체를 가진 ISB 판넬의 굽힘 강성 특성 (Bending characteristics of ISB panel with dimple shapes as inner structures)

  • 안동규;이상훈;김진석;문경재;한길영;정창균;양동열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.117-118
    • /
    • 2006
  • The objective of this paper is to investigate into bending and failure characteristics of ISB panel with dimple shapes as inner structures. Through three-points bending test, the force-displacement curve and the failure shape are obtained to examine the deformation pattern, characteristic data including maximum load and displacement at the maximum load and failure pattern for the ISB panel. In addition, the influence of design parameters for ISB panel on the bending stiffness and failure mode has been found. From the results of the experiments, it has been shown that bending and failure characteristics of the ISB panel can be controlled by the ratio of radius and the direction of the material.

  • PDF

5절점 상당요소에 의한 굽힘문제의 정적해석 및 자유진동해석 (Static and Natural Vibration Analyses of Bending Problems Using 5-Node Equivalent Element)

  • 권영두;윤태혁;정승갑;박현철
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제20권4호
    • /
    • pp.1320-1332
    • /
    • 1996
  • In the present study, we consider modified 5-node equivalent solid element which has smallest degree of freedom among 2-dimensional solid elements accounting bending deformation as well as extensional and shear deformations, We shall investigate static and dynamic characteristics of this element, which is very effective in thin beam, thick beam, large displacement problems, beam of variable thickness, and asymmetrically stepped beam, etc., as well as relatively simple problems of beam. The degree of freedom of this element is 10, which is smaller than 18 of 9-node element, 16 of 8-node elemtns, 12 of modified 6-node element and Q6 element. Therefore, this element is expected to broaden the effective range of application of the solid elements in the bending problems further.

복합재료 골프샤프트의 적층최적화 (Optimization of stacking sequence for composite golf club shafts)

  • 김무선;한동철;김선진;이우일
    • Composites Research
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.1-7
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 골프클럽샤프트의 정적특성의 최적화 방법론을 제시하였다. 복합재료를 사용한 샤프트의 최적성능향상을 위한 쉬트 프리프레그의 적층순서를 구하였다. 클럽샤프트의 굽힘 강성과 비틀림 강성의 동시 최적화를 위하여 새로운 최적화 목적함수를 제시하였다. 샤프트의 정적특성 분석을 위하여 고전적층 이론을 적용하였으며 최적화 방법으로서 적층순서를 설계변수로 정의하는 유전알고리즘을 사용하였다. 또한 얻어진 최적적층순서를 바탕으로 한 샤프트의 동적특성을 분석하였다.

축격손상을 받은 의사등방성 탄소섬유강화 복합재의 굽힘피로강도 (A study on the fatigue bending strength of quasi-isotropic CFRP laminates subjected to impact damage)

  • 박수철;박설현;정종안;차천석;양용준
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제18권10호
    • /
    • pp.688-695
    • /
    • 2017
  • CFRP는 금속에 비해 가벼우면서 강도 및 강성과 내열성 등 기계적 특성이 매우 뛰어나 다양한 분야에서 사용되어지고 있으며 최근 우주항공 분야에 까지 사용되어지고 있지만 외부 충격하중으로 인하여 내부에 발생되는 손상에 대해서는 매우 취약한 단점을 보이고 있다. 본 연구는 외부 충격을 받은 CFRP 적층판의 내부 충격손상에 대해 반복적인 사용에 따른 파괴에 이르기까지의 강도를 고찰함으로써 우주항공 분야에 사용되는 항공기 외판의 설계를 위한 설계 데이터를 확보하기 위한 실험적 연구이다. 실험 빙법으로는 적층구성을 달라하여 제작된 의사등방형 CFRP 시험편과 직교이방성 CFRP 시험편에 대해 직경 5mm의 강구를 충돌시킴으로써 발생하는 충격손상을 관찰한 후 3점 굽힘피로실힘을 통하여 내부 층간분리 및 충격손상의 진전을 관찰하였다. 시험편 내부의 파괴가 발생하기 까지 굽힘피로실험에 따른 굽힘피로강도를 고찰한 결과 강구에 의해 충격을 받은 면이 인장을 받는 경우와 충격을 받는 경우 모두 의사등방성 적층구성의 강도가 높게 나타남을 알 수 있었다.