본 논문은 탄소섬유로 구성된 평판형태의 시험편에 굽힘 모멘트가 작용할 때 내부의 섬유구조에서 발생되는 굽힘 응력과 전단응력, 변형에너지에 관한 것이다. CFRP는 무수히 많은 섬유가 다축구조를 형성하고 있어 굽힘조건에서 응력을 효과적으로 분산할 수 있다. 이때 적층각도에 따라 다양한 물성을 보이게 되는데, 섬유의 수평방향인 Stacking angle $0^{\circ}$에서부터 수직방향인 $90^{\circ}$에 이르기까지의 결과에 있어, Stacking angle이 증가함에 따라 등가 응력과 전단응력이 점차 줄어들며 $60^{\circ}$를 기점으로 다시 증가함을 보이고 있다. 본 연구결과를 토대로,적층각도에 따른 평판에서의 굽힘으로 인한 파손특성을 해석적 접근을 통해 고찰하였으며, 본연구는 파손방지와 내구성 향상을 위한 안전설계에 기여할 수 있다고 사료된다. 또한 평판 형상으로서의 디자인적 요소를 융합기술에 접목함으로서 그 미적인 감각을 나타낼 수 있다.
본 연구의 목적은 발목관절의 발등굽힘 각도를 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$로 위치하게 한 후 각 각도에서 장딴지근의 깃각 변화에 미치는 영향을 비교하여 효율적인 장딴지근 신장 각도를 제시하는 것이다. 건강한 성인 남녀 25명을 그 대상으로 하여 발목관절 발등굽힘 각도 $0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$에서 초음파 기기를 이용하여 내측 장딴지근의 깃각을 측정하였다. 각도별 장딴지근의 깃각 변화를 알아보기 위해 반복측정분산분석을 성별에 따른 각도별 차이를 알아보기 위해 독립 t 검정을 실시하였다. 연구의 결과 발목관절의 발등굽힘 각도가 증가함에 따라 장딴지근의 깃각은 유의하게 감소하였으며, 각 각도별 사이 교호작용이 유의한 것으로 나타났다(p<.01). 각 각도별 남녀 차이 비교 결과 남성의 깃각이 더 큰 값을 보였으나 유의한 차이는 없었으며(p.>.05), 성별에 따른 발등굽힘 각도 증가에 따른 장딴지근의 깃각은 유의한 차이를 보였다(p<.01). 이러한 결과는 장딴지근 신장을 위한 발등굽힘 시 관절운동범위의 마지막 범위에서 시행하는 것이 장딴지근의 신장에 작은 각도로 시행하는 것보다 긍정적인 효과를 가져올 수 있다는 것을 의미한다. 향후 장딴지근 신장에 영향을 미치는 신장 각도, 적용 시간 등 다양한 요소들에 대한 연구가 지속되어야 할 것이다.
본 논문에서는 AgNW 필름의 기계적 전기적 신뢰성을 연구하였다. 특히 전류가 흐르는 상태에서 굽힘 변형이 발생하였을 때의 AgNW 필름의 내구성 및 신뢰성을 연구하였다. AgNW 필름의 전압 및 전류 시험을 수행하여, AgNW에서 발생하는 발열과 전류 밀도의 변화를 관찰함으로써 AgNW의 전기적 내구성을 평가하였다. AgNW는 곡률반경 2 mm까지 굽힐 수 있었으며, 200,000회의 굽힘 반복시험에도 높은 신뢰성 및 유연성을 보여주었다. 또한 over-coating 막은 AgNW 필름의 내구성을 향상시키는 효과가 있음을 확인하였다. Over-coating이 없는 AgNW 필름의 경우, AgNW 표면에서 국부적인 발열을 보인 반면에 over-coating이 된 AgNW 필름의 경우 균일하게 발열되어 over-coating막이 AgNW 필름의 내구성을 향상시킴을 알 수 있었다. 전류를 인가한 상태에서의 굽힘 시험을 수행한 결과 굽힘 반복시험에서는 전류밀도가 지속적으로 감소하여 시험 후, 52.4%의 전류밀도 감소를 보였다. 전류가 인가된 상태에서 AgNW의 굽힘 변형이 지속되면 AgNW들의 인장, 굽힘 및 sliding 등의 기계적인 변형에 의하여 AgNW network 구조의 변형이 발생하거나, 혹은 개별 AgNW의 접촉 접합부들이 떨어지면서 접촉저항이 증가하여 주울 열에 의하여 파괴가 발생한다. 또한 over-coating막의 적용은 AgNW 필름의 전기적 신뢰성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다.
본 연구의 목적은 기존의 하드 타입의 관성 센서를 대체할 수 있는 소프트 원단 기반 팔꿈치 굽힘 각 센서를 개발하고, 이를 이용하여 굽힘 각도를 추정하는 시스템을 개발하는 것이다. 본 연구에서는 비교 선정을 위하여 Bergamo, E-band, Span cushion, Polyester의 서로 다른 역학적 특성을 가진 4종류 원단에 SWCNT (Single-Walled Carbon Nanotubes) 함침을 통해 전도성을 부여한 후 성능 평가를 통하여 하나의 원단을 선정하여 팔꿈치 굽힘 각 센서로 제작하였다. 성능을 평가하는 지표로 게이지율(Gauge factor), 이력현상(Hysteresis) 및 센싱 범위를 사용하였다. 제작된 센서를 통해 얻은 데이터는 bending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화와 extending 동작에서의 각도에 대한 센서 출력값의 변화가 다른 경향을 갖고 있기 때문에 두 가지 동작을 나누는 것을 1-step으로 하였다. 2-step으로, 데이터의 복잡한 비선형 관계를 처리하고 높은 데이터 정확도를 달성하기 위해 MLP (Multi-Layer Perceptron)를 활용하였다. 따라서 소프트 텍스타일 굽힘 센서를 제작하였고, MLP를 통해 비선형 관계를 처리하고 각도 추정이 가능해졌다. 본 연구 결과를 기반으로 다양한 스마트 웨어러블 및 헬스케어 분야에서 효과적으로 활용되기를 기대한다.
본 연구에서는 혼합 보 이론을 이용하여 초기 비틀림 각을 갖는 박벽 복합재료 보에 대한 정적 거동 해석을 수행하였다. 보 해석 모델은 복합재료의 연계특성 및 박벽 두께효과, 그리고 비틀림 워핑을 고려하고 있다. 보의 인장-굽힘-비틀림 정적 거동에 대한 혼합적인 요소를 효과적으로 고려함과 동시에 보의 이론 전개를 위해 Reissner의 반보족에너지 함수를 도입하였다. 초기 비틀림 각의 도입에 따른 굽힘 및 비틀림 관련 워핑함수를 특별한 가설에 의존하지 않고 엄밀하게 유도하였다. 개발된 보 이론의 신뢰성을 제고하기 위한 일환으로 탄성적으로 연계된 복합재료 보에 대해 정적 구조해석을 수행하였으며, 해석 결과를 기존의 이론 및 유한요소 해석결과와 비교하여 그 타당성을 확보하였다.
선체의 중량을 감소시키기 위한 구조적인 형식중의 하나가 샌드위치 type이고 고속선의 면재는 F.R.P.와 Kevlar/Epoxy를, 심재로는 P.V.C.foam을 많이 사용한다. 본 연구에서는 면재의 두께가 두껍고 윗면재와 아랫면재의 두께가 다른 비대칭인 경우에 대하여 Rayleigh-Ritz의 에너지방법으로 해석하였다. 그리고 얇은 면재와의 비교를 위하여 등방성이고 중립축에 대칭인 평판을 기준하여 굽힘응력, 전단응력, 국부적인 굽힘응력, 막응력효과를 고려한 응력들을 면재2종류와 심재3종류에 대해서 비교하고 해석하였다.
An extensive research programme has been aimed at the effct of ship weight distribution on the ship responses applying ship hydroelasticity theory. In the previous works, consistent tendencies of the still-water and the wave bending moments. respectively, were found as the weight distribution was varied systematically. The paper is therefore concerned mainly with any correlation between still-water and wave bending moments with the variations of weight distribution. Although these bending moments share different features with each other, such a comparison of tendencies was plausible and informative. These and other matters for the future are discussed.
More diversified and strengthened safety regulations require higher safety vehicle with less weight. The structural foam can play a role for restraining section distortion of main body members undergoing bending collapse at vehicle crash. In this study, using structural foam modeling technology, validated in previous work, the bending collapse characteristics were evaluated for two types of circular and actual vehicle body frame sections. With changing the foam filling method, outer panel thickness and section shape, load carrying capability and absorbed energy were observed. The results indicate valuable design strategy for effectively elevating bending collapse performance of body members with foam filled.
Recently social demands of fuel economy and environmental regulations require the development of lightweight components and new manufacturing technologies. The aluminum tube hydroforming is a manufacturing process which can provide lightweight components as automotive parts. In this paper, the hydroformability of aluminium tube in different condition of bending process is presented. An investigation has been conducted on how to control the deformed shape and its effect on thinning distribution after hydroforming by using finite element simulation. Finite element simulation of tube hydroforming for automotive trailing arm is carried out to explore the effect of 2-dimensional and 3-dimensional bending.
Thickness effects of coupling agent on residual bending stress were investigated in $Polyimide/SiO_2$ joints during thermal cycling. Thickness and peel strength of $\gamma$-APS coupling agent were measured and correlated with solution concentration and residual bending stress. The variation of residual bending stress with temperature was also measured for various thicknesses of the coupling agent. Finite element results were compared with experimental data for residual bending stress in $Polyimide/SiO_2$ joints.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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