• Title/Summary/Keyword: 굽힘 거동

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Interlaminar Shear Strength and Impact behavior of Low Density 2-D Carbon/Carbon Composites according to Additives (첨가제에 따른 저밀도 2-D 탄소/탄소복합재의 층간전단강도 및 충격거동)

  • 손종석;정구훈;주혁종
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.88-91
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    • 2000
  • 흑연분말, 카본블랙, 탄소섬유분말을 첨가제로 한 저밀도 2-D 탄소/탄소 복합재의 밀도 및 기 기공도에 피치는 영향과 ILSS, 굽힘강도 및 충격에너지와 같은 기계적 물성과의 상관관계에 대하여 연구하였다. 흑연분말을 약 9 vol.% 첨가한 경우 가장 큰 ILSS값과 굽힘강도 및 충격에너지 흡수 거동을 나타내었는데, 특히 흑연의 함량이 증가함에 따라 puncture mode로의 충격 거동을 나타내 띠 많은 충격에너지를 흡수하였고, 인성이 상당히 증가하였다 카본블랙이 첨가된 경우에는, 약 3 vol.%에서 ILSS 값이 증가하였으나 큰 개선을 보이지 못하였으며, 굽힘강도는 감소하였다. 탄소섬유분말의 첨가량이 증가함에 따라 층간분리에 의해 밀도가 현저히 감소하여 ILSS 및 굽힘강도의 감소를 보였다.

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Deformation and Fracture Analysis of Honeycomb Sandwich Composites under Bending Loading (굽힘 하중을 받는 하니컴 샌드위치 복합재료의 변형 및 파괴 해석)

  • Kim Hyoung-Gu;Choi Nak-Sam
    • Composites Research
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    • v.18 no.1
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    • pp.30-37
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    • 2005
  • The bending strength characteristics and local deformation behaviors of honeycomb sandwich composites were investigated using three-point bending experiment and finite element simulation with a real model of honeycomb core. Two kinds of cell sizes of honeycomb core, two kinds of skin layer thicknesses, perfect bonding specimen as well as initial delamination specimen were used for analysis of stress and deformation behaviors of honeycomb sandwich beams. Various failure modes such as skin layer yielding, interfacial delamination, core shear deformation and local buckling were considered. Its simulation results were very comparable to the experimental ones. Consequently, cell size of honeycomb core and skin layer thickness had dominant effects on the bending strength and deformation behaviors of honeycomb sandwich composites. Specimens of large core cell size and thin skin layer showed that bending strength decreased by $30\~68\%$.

다양한 단면 형태를 갖는 섬유의 비틀림 및 굽힘거동 해석

  • 이경우
    • Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.392-393
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    • 2003
  • 직물을 구성하는 기본 인자인 섬유의 단면 형태는 직물의 촉감, 광택, 투습성 등에 많은 영향을 미친다. 또한 최근 사용이 급증하고 있는 산업용 섬유제품과 부직포용 섬유제품 둥에서는 보다 더 직접적으로 섬유의 단면 형태가 제품의 비틀림 및 굽힘거동에 직접적인 영향을 미친다. 본 연구에서는 섬유의 단면 형태를 general cardioid, 즉 극좌표 형식으로 표현 하였을 경우 다음과 같다고 가정하였다. (중략)

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플라스틱 기판상에 저온 증착된 IZO박막의 특성 연구

  • Jeong, Jae-Hye;Jeong, Yu-Jeong;Yun, Jeong-Heum;Lee, Seong-Hun;Lee, Geon-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.455-455
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    • 2010
  • 차세대 디스플레이로 널리 알려져 있는 플렉서블 디스플레이는 휴대하기 쉽고, 깨지지 않으며, 변형이 자유로워 현재 우리 사회에 크게 주목받고 있다. 플렉서블 디스플레이의 구현을 위해서는 기존의 유리 기반 디스플레이 소자 기술에 더하여 플렉서블 기판소재에 적용 가능한 투명전도막 기술의 확립이 필요하다. 디스플레이 산업에서 주로 사용되는 투명전도막은 ITO (indium tin oxide) 및 IZO (indium zinc oxide)와 같은 투명전도성 산화물 박막 (TCO, transparent conducting oxide)이다. 그런데 플라스틱 기판이 굽힘 환경에 놓이게 되면 그 위에 증착된 산화물 박막이 쉽게 파손될 수 있다. 따라서 플렉서블 디스플레이 기술에 있어서 변형에 따른 TCO 박막의 파괴 거동에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 PET (polyethylene terephthalate) 기판 상에 증착된 IZO 박막의 반복 굽힘 시 계면구조 변화에 따른 파괴거동을 조사하였다. 플라스틱 기판의 사용을 위해서는 산소 및 수분의 투과 방지막이 필요하며 본 연구에서는 투과 방지막 (또는 보호막)으로서 $SiO_x$ 박막을 적용하였다. IZO 박막은 $In_2O_3$ - 10 wt% ZnO 타겟을 사용하여 RF magnetron sputtering법으로 $100^{\circ}C$ 미만에서 저온 증착하였다. 보호막으로 사용되는 $SiO_x$ 박막은 HMDSO (hexamethyldisiloxane)와 Ar 및 $O_2$ 혼합기체를 이용하는 PECVD 방법으로 합성하였다. 변형에 따른 TCO 박막의 파괴 거동을 조사하기 위하여 반복 굽힘 시험 (cyclic- bending test)을 실시하였다. 반복 굽힘 시험 중 실시간으로 IZO 박막의 전기저항 변화를 측정하여 박막의 파괴 거동을 모니터링 하였다. 시편 A (135 nm-thick IZO/PET), B (135 nm-thick IZO/ 90 nm-thick $SiO_x$/PET), C (135nm-thick IZO/ 300 nm-thick $SiO_x$/PET)에 대하여 곡지름 35mm, 1000회 반복 굽힘을 실시하여 변형 중의 전기저항 변화를 조사하였다. 그리고 굽힘 시험 완료 후, FE-SEM을 이용한 시편 표면형상 관찰을 통하여 균열생성 정도를 관찰하였다. 반복 굽힘 시험 결과, A 와 C 시편의 경우, 각각 반복 굽힘 20회, 550회에서 급격한 전기저항의 증가가 관찰되었다. 그러나 B 시편의 경우, 1000회 반복 굽힘 후에도 전기저항의 변화는 나타나지 않았다. 이와 같이 반복 굽힘에 의한 IZO 박막의 파괴 거동 변화는 IZO 박막과 기판의 계면구조변화에 기인한 것으로 해석된다. IZO 박막과 기판의 계면에 $SiO_x$ 층을 삽입함으로써 계면 접합강도가 향상되었을 것으로 추측된다. 따라서 변형에 대한 파괴 저항 특성이 우수한 투명전도성 산화물 박막의 형성을 위해서는 적절한 계면구조 제어를 통한 계면 접합 특성의 향상이 필요하다.

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Behavior of a Shape Memory Alloy Actuator with Composite Strip and Spring (복합재료 스트립과 스프링을 갖는 형상기억합금 작동기의 거동)

  • Heo, Seok;Hwang, Do-Yeon;Choi, Jae-Won;Park, Hoon-Cheol;Goo, Nam-Seo
    • Composites Research
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    • v.22 no.2
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    • pp.37-42
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    • 2009
  • This paper presents an experimental approach to design a bending-type actuator by using a shape memory alloy wire (SMA), composite strip, and spring. The SMA wire is attached to two edges of the bent strip to apply pre-stress to the SMA wire. The spring is used to provide recovery force right after actuation of the SMA wire. To investigate thermo-mechanical characteristics of the SMA wire, a series of DSC tests have been conducted and tensile tests under various levels of pre-stress and input power have been performed. Based on the measured properties of the SMA wire, bending-type actuators are designed and tested for different combination of strip, number of springs, and input power. It has been found that a bending-type actuator with a proper combination shows fast actuation performance and low power consumption.

Behaviors of Thick Antisymmetric Angle-Ply Laminate Using the Affine Transformation (유사 변환을 이용한 역대칭 앵글 플라이 적층 후판의 거동)

  • 이영신;양명석;나문수
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.1
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    • pp.28-40
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    • 1991
  • Affine transformation was used to analyze the bending, buckling and vibration behaviors of a thick antisymmetric angle-ply rectangular simply supported laminate. Introducing the generalized parameters, the comprehensive solutions are found. The generalized parameters are a generalized rigidity ratio ( $D^*1), a generalized Poisson's ratio (.epsilon.) and a principal rigidity ratio (.alpha.). Hence, the transverse deflection decreases, the uniaxial buckling load and the fundamental frequency increase with increasing $D^*1 and decreasing .alpha., but the effect of .epsilon. is negligible. With decreasing the thickness ratio, the results by the classical plate theory are more erroneous. The transverse deflection is minimum, the uniaxial buckling load and the fundamental frequency are maximum if the fiber angle is 45.deg., and number of plies is more than 4. The time and efforts can be saved to understand the behaviors of composite laminates because these results can be applied to another composite material easily.sily.

A Study on Bending Behaviors of Laminated Composites using 2D Strain-based Failure Theory (2D 변형률 파손 이론을 이용한 복합재료의 굽힘 거동 해석)

  • Kim, Jin-Sung;Roh, Jin-Ho;Lee, Soo-Yong
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.11 no.5
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    • pp.13-19
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    • 2017
  • In this study, the bending analysis of composite laminates using the classical laminated theory is investigated. A piece-wise linear incremental approach is employed to describe the nonlinear mechanical behavior of the composite laminates, and a 2D strain-based interactive failure theory is employed to predict the ultimate flexural loads. The 3-point bending tests are performed for cross-ply and quasi-isotropic laminates. The analysis results with the failure theory are verified by comparing the analysis findings to the experimental outcome.

Bending-Torsional Vibration Characteristics of Large Structures Influenced by Coupling Effects (연성효과에 의한 대형 구조물의 굽힘-비틀림 진동특성)

  • 송창용;손충열;송재영
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.208-216
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    • 1995
  • 대형선박, 항공기, 초고층 건축물 등은 얇은 박판 형태의 보로 이상화하여 구조 및 진동해석을 수행할 수 있다. 이러한 형태로 이상화한 구조물은 비틀림 강도면에서 매우 취약함을 보이고, 굽힘-비틀림 진동은 단면형상에 따라 연성도가 심화된다. 상하 굽힘 진동은 탄성거동 영역에서 도심과 전단중심이 일치하는 대칭 진동(Symmetric vibration) 현상을 보인다. 그러나, 수평 굽힘 진동은 도심과 전단중심의 차이가 커질수록 즉, 연성도가 높아질수록 비틀림 진동과 복합되어 복잡한 비대칭 진동(Antisymmetric vibration) 현상을 나타낸다. 본 논문에서는 연성효과에 의한 수평 굽힘 진동과 비틀림 진동 현상에 대한 연구를 수행하였고, 진동계산을 위해서 전달행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하였다. 수치계산은 첫번째로, 도심과 전단중심의 차이가 매우 작아 연성도를 무시할 수 있을 정도의 구조물에 대해서 일반적인 수평 굽힘 진동 현상과 비틀림 진동 현상을 연구하였다. 두번째로, 연성도가 매우 심할 경우에 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 Timoshenko 보의 이론과 Vlasov 보의이로네 따라 각각 계산을 수행하였다. 마지막으로, 첫번째와 두번째 구조를 결합한 경우에 대해서 굽힘-비틀림 연성 진동 현상을 연구하였다. 이 경우에 두 구조물의 결합부에서 비틀림 강성과 Warping 강성의 심한 변화로 인한 불연속 경계면이 발생하게 되고 이때의 진동해석을 위해서 보 이론에 기초를 두고 상당히 높은 정확도를 제공하는 Haslum[2] 등과 Pedersen[3]이 제시한 이론을 이용하였다.

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A Boundary Integral Approximation for Bending of Elastic Plates (탄성평판 굽힘문제를 위한 경계적분 근사해)

  • Kim, Jin Woo
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.5 no.4
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    • pp.57-66
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    • 2002
  • 본 연구는 굽힘 하중하에서 탄성평판 구조 해석을 위한 경계적분방법 구성을 주목적으로 하고 체계적인 모듈화시스템 개발의 첫 이론 부분을 확립하였다. 굽힘 문제에서의 4개의 고유변수인 처짐, 기울기, 굽힘모우멘트, 상당 전단력의 항으로 경계적분방정식을 구성하였다. 물리적인 의미를 갖는 두 새로운 핵함수 도입으로 구성된 이들 적분방정식은 경계요소 구성시 나타나는 특이거동의 문제점을 간단한 두 탄성해에 의해 정규화 시켰으며 수치 적분 과정도 Cauchy 주치 적분 수렴성에서의 특별취급과는 달리 효율적으로 일반화시켰다. 경계적분식의 수치해석방법을 서술하였으며 집중하중하의 비대칭문제의 근사수치해를 도시하였다.