This paper presents a novel geometric modeling technique to predict the mechanical properties of an aircraft wing's skin-stringer integrated panel. Due to mechanical and adhesive fastening, this panel is vulnerable to stress concentration and debonding, so we designed it to integrate the skin and stringer using three-dimensional woven composites. Geometric modeling was conducted by measuring the geometric parameters of the specimen and defining the pattern of the yarns as functions. We used a weighted average model with iso-strain and iso-stress assumptions to predict the mechanical properties of the panel parts. We then compared the results of a finite element analysis with a compression test to verify the accuracy of our model. Our proposed technique proved to be more efficient than the traditional experimental method for predicting the mechanical properties of skin-stringer integrated panels.
우리나라의 경우 각종 장해와 주년 수요의 증가에 따른 불시재배의 증가로 인하여 저온신장성, 병해저항성 등과 같이 작물의 내성증진을 목적으로 접목묘의 이용이 급속도로 신장되고 있다. 특시 연작장해가 심한 박과형 채소류는 대부분 접목재배가 필요한 실정이다. 그러나 국내의 경우, 접목작업은 거의 수작업으로 행해지며 세밀한 조작과 숙련성 그리고 많은 노력을 필요로 한다. 따라서, 접목 생산성을 높일 수 있는 저가의 자동화 시스템 개발이 요구된다. 다양한 접목법들 중 현재 농가에서 가장 광범위하게 이용되고 있는 호접은 삽접 및 절단접에 비하여 자동화가 어렵고 활착 후 절단작업이 부가적으로 필요하나 접목 후 순화공정이 간단하고 활착률이 높다. 본 논문에서는 호접과 삽접에 대하여 접목 후의 활착률 및 접목에 소요되는 작업시간을 비교하였고, 호접법에 의거하여 작업공정을 생력화한 육묘 자동접목 시작기를 개발하였다. 시작기는 농가조합 및 중규모 육묘장의 설비를 지향하여, 묘판 및 접목묘의 취급을 제외하고 1인 접목작업 형태의 자동화 시스템으로 개발하였다. 시작기는 크게 버퍼기능을 부착한 배치형 육묘장치부, 2세트에 공압 매니퓰레이터, 대목과 접수의 원할한 접목을 위해 설계한 특수 그리퍼, 각고 조절형 절단부, 진동형 클립공급부 그리고 자동 클립 장착장치로 구성하였다. 접목 작업시간은 대략 4ch 정도이나 작업시간의 조정이 가능하도록 하였다. 실험실에서 수행한 간이접목 시험 결과, 절단날이 대목과 접수의 접촉부위를 관통할 때 접촉면이 서로 어긋나는 경우가 발생하였으나 육묘들이 호접에 적정한 기하학적 물성 요건을 갖춘다면 80% 이상의 접목 육묘의 기하학적 물성에 따른 체계적인 접목시험이 필요하다.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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2005.05a
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pp.143-146
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2005
최근 들어 90도 표준갈고리의 대안으로 정착판을 지니는 헤드 철근(headed bar)에 대한 관심이 높아지고 있다. 헤드 철근의 정착내력은, 정착판의 지압력과 위험단면에서 헤드까지 정착길이의 부착력으로 발현된다. 실제 구조물에서는 정착되는 부재의 재료 및 기하학적 물성에 의해 다양한 파괴가 발생된다. 따라서 헤드 철근의 정착내력은 단순히 지압력과 부착력의 합으로 산정될 수 없으며, 발생 가능한 모든 파괴양상을 고려한 최소 내력으로 결정되어야 한다. 헤드 철근의 정착내력을 산정하기 위한 기본적인 해석모델로, CCT 절점에 정착된 헤드 철근의 트러스 모델을 제안하였다. 제안된 트러스 모델의 파괴는 부착파괴와 콘크리트의 압축파괴로 구분되며, 재료 및 기하학적 물성에 의해 파괴 양상이 결정된다. 이러한 트러스 모델은 외부 보-기둥 접합부와 같이 보다 복잡한 부위에 정착된 헤드철근의 정착 기구를 설명하는데 활용될 수 있다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.41
no.11
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pp.865-873
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2013
In this paper, numerical methods for wrinkle prediction of thin membrane were studied by finite element analysis. Techniques using membrane and shell elements were applied for triangular membrane. In case of membrane element method, the wrinkling was accounted for by the wrinkle algorithm of property modification, which was implemented to ABAQUS as a user subroutine. In case of shell method, geometrically nonlinear post-buckling analysis was performed to obtain the wrinkle deformation explicitly. The wrinkling deformation was induced by seeding the mesh with a random geometric imperfection. The results were investigated focusing on the mesh convergence and the solution accuracy.
Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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1998.04a
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pp.160-165
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1998
방적사의 물성은 실을 구성하는 섬유의 물성 뿐만 아니라 실의 구조에 따라 달라지며 실의 구조는 섬유의 배열상태와 기하학적 배치구조에 따라 결정된다. 지난 수십년 동안 재래식 시스템으로 방적된 단섬유 방적사의 구조에 대하여 폭넓은 연구가 이루어져 왔으며 링방적법에 비해 생산성을 높이기 위하여, 오픈엔드 정방, 에어젯 정방, 셀프 트위스트 정방 및 랩 정방등 많은 혁신 방적기술이 개발되었다.(중략)
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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v.12
no.3
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pp.25-37
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1992
A nonlinear finite element formulation which has the capability of handling very large geometrical changes is presented. The formulation is based on an updated material reference frame and hence true stress-strain test can be directly applied to properly characterize properties of materials which are subjected to very large deformation. For the large deformation, a consistent formulation based on the continuum mechanics approach is derived. The kinematics is referred to an updated material frame. Body equilibrium is also established in an updated geometry and the second Piola-Kirchhoff stress and the updated Lagrangian strain tensor are used in the formulation. Numerical examples for very large deformation of framed structures and plane solids are analyzed for verification purposes. The numerical solutions are obtained by an incremental numerical procedure. The importance of handing material properties properly is also demonstrated.
Since the critical whirling vibration frequency of high speed built-in type motor spindle systems is dependent on the rotor mass of the built-in motor and the spindle specific bending modulus, the rotor and the shaft were designed using magnetic powder containing epoxy and high modulus carbon fiber epoxy composite, respectively. In order to increase the amount of the magnetic flux of the composite squirrel cage rotor of an AC induction motor, a steel core was inserted into the composite rotor. From the magnetic analysis, the optimal configurations of steel core and conductor bars for the dynamic characteristics of the rotor system were determined and proposed. The temperature dependence of composite squirrel cage rotor materials was investigated by various experiments such as TMA, DMA and VSM.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.44
no.11
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pp.941-948
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2016
Textile composite materials have been widely applied in aerospace structures due to their various advantages such as high specific stiffnesses and strengths, better out-of-plane performances, impact and delamination resistances, and net shape fabrications. In this paper, a modified geometric model of repeating unit cell (RUC) is suggested based on the Naik's model for 2D plain weave textile composites. The RUC geometry is defined by various parameters. The proposed model considers another parameter which is a gap length between adjacent yarns. The effective stiffnesses are predicted by using the yarn slicing technique and stress averaging technique based on iso-strain assumption. And the stiffnesses of RUC are evaluated by adjusting the gap ratio and verified by comparing with Naik's model and experimental data for 2D plain weave composite specimens.
본 연구에서는 국내 10MW급 기력발전소의 소형 터빈 로터에 대한 응력 해석을 실시하였다. 터빈 로터의 기하학적 형상, 증기의 온도 및 압력 등의 기동조건 변화, 로터 재료의 온도에 따른 물성값 등을 고려하여 대류 열 전달계수를 계산하는 사용자 부프로그램을 구성하였으며, 이를 바탕으로 열해석을 실시하여 로터의 온도 분포를 결정하였다. 이 온도분포 조건에서 시간 경과에 따른 열응력 해석을 실시하여 로터의 응력 분포를 결정하였으며 그 결과 취약부위에서의 응력변동 범위 및 가동중 정상상태 응력수준을 결정하였다. 이 취약부위의 응력값과 운전이력을 이용하여 크리프 수명과 피로수명을 계산하고 로터의 잔여수명을 결정하는 방법을 논의하였다.
Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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2002.04a
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pp.223-226
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2002
일반적으로 바레(barre)라고 하는 이색현상(shade variation)에 대해 ASTM에서는 직물의 위사 또는 환편물의 환편코스에 평행하고 연속적인 띠와 줄이 비고의적이고 반복적으로 나타나는 형태라고 정의하고 있으며, 원사의 물리적, 광학적 및 염색성 차이 또는 원단조직의 기하학적 차이와 이들의 복합적인 원인에 의해서도 발생할 수 있다고 하였다[1]. 또한, 면제품의 이색은 면섬유의 마이크로네어[2], 색상[3], 면사의 선밀도, 꼬임수, 헤어리니스 그리고 편성장력 등의 변동에 영향을 받으며, 산지, 수확시기 및 물성이 다른 원면의 부적절한 혼면 등에 의해서도 발생되는 것으로 알려져 있다[4]. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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